以下是一个示例代码,用于遍历所有可能的编码长度分布来实现标准哈夫曼编码。
import heapq
from collections import Counter
# 节点类,用于构建哈夫曼树
class Node:
def __init__(self, char='', freq=0, left=None, right=None):
self.char = char
self.freq = freq
self.left = left
self.right = right
# 定义节点之间的比较规则
def __lt__(self, other):
return self.freq < other.freq
# 递归构建哈夫曼树
def build_huffman_tree(freq_dict):
heap = []
for char, freq in freq_dict.items():
heapq.heappush(heap, Node(char, freq))
while len(heap) > 1:
left = heapq.heappop(heap)
right = heapq.heappop(heap)
parent = Node(freq=left.freq + right.freq, left=left, right=right)
heapq.heappush(heap, parent)
return heap[0]
# 递归生成哈夫曼编码
def generate_huffman_codes(node, code, codes_dict):
if node.char:
codes_dict[node.char] = code
return
generate_huffman_codes(node.left, code + '0', codes_dict)
generate_huffman_codes(node.right, code + '1', codes_dict)
# 根据编码长度分布生成哈夫曼编码
def generate_huffman_codes_with_length_distribution(length_distribution):
freq_dict = {}
for i, freq in enumerate(length_distribution):
char = chr(ord('A') + i) # 假设只有26个字母
freq_dict[char] = freq
huffman_tree = build_huffman_tree(freq_dict)
huffman_codes = {}
generate_huffman_codes(huffman_tree, '', huffman_codes)
return huffman_codes
# 示例
length_distribution = [2, 3, 4, 5] # 假设有4个编码长度分别为2、3、4、5的字符
huffman_codes = generate_huffman_codes_with_length_distribution(length_distribution)
print(huffman_codes)
此示例代码中,首先定义了一个Node
类,用于构建哈夫曼树的节点。然后,使用build_huffman_tree
函数递归构建哈夫曼树。接下来,使用generate_huffman_codes
函数递归生成哈夫曼编码。最后,使用generate_huffman_codes_with_length_distribution
函数根据给定的编码长度分布生成哈夫曼编码。
在示例中,假设有4个编码长度分别为2、3、4、5的字符。最后输出的结果是一个字典,其中键为字符,值为对应的哈夫曼编码。
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