30、数据压缩算法：霍夫曼编码与 LZ77 解析

数据压缩算法：霍夫曼编码与 LZ77 解析

1. 霍夫曼编码概述

霍夫曼编码是一种广泛应用的数据压缩算法，其核心思想是通过构建霍夫曼树，为不同频率的符号分配不同长度的编码，频率高的符号使用较短的编码，频率低的符号使用较长的编码，从而实现数据的压缩。当所有频率被缩放以适应一个字节时，没有编码会超过 16 位。

1.1 构建霍夫曼编码表

构建霍夫曼编码表是通过对霍夫曼树进行前序遍历实现的。在 build_table 函数的每次调用中， code 用于跟踪当前生成的霍夫曼编码， size 记录编码的位数。遍历树时，向左移动时在编码后追加 0，向右移动时追加 1。遇到叶子节点时，将霍夫曼编码存储到编码表的相应条目中，并使用 htons 函数确保编码以大端字节序存储，这是后续生成压缩数据和解压缩数据所需的格式。

static void build_table(BiTreeNode *node, unsigned short code, unsigned char
   size, HuffCode *table) {
if (!bitree_is_eob(node)) {
   if (!bitree_is_eob(bitree_left(node))) {
      build_table(bitree_left(node), code << 1, size + 1, table);
   }
   if (!bitree_is_eob(bitree_right(node))) {