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賀夫曼編碼

哈夫曼編碼(Huffman Coding),也被稱為霍夫曼編碼,是一種可變長度編碼方式,主要用於數據壓縮。它利用了香農-範諾編碼的思想,通過非等長編碼對不同符號進行編碼,使得出現頻率高的符號用較短的位數表示,而出現頻率低的符號用較多的位數表示,從而有效減少數據的存儲空間。

哈夫曼編碼的生成過程主要包括以下幾個步驟:

統計數據中每個字元的出現頻率,然後根據字元出現頻率構建哈夫曼樹。

從哈夫曼樹的根節點開始遍歷,若走左子樹則在編碼末尾加"0",若走右子樹則在編碼末尾加"1",一直遍歷到葉子節點止,將葉子節點的編碼作為該字元的哈夫曼編碼。

對數據進行編碼,將每個字元替換為對應的哈夫曼編碼,然後將所有編碼進行拼接得到壓縮後的編碼。

解碼數據,根據哈夫曼編碼和哈夫曼樹將壓縮後的編碼解壓縮為原來的數據。

哈夫曼編碼是一種無損壓縮算法,能夠在不損失信息的情況下減小數據大小,並且編解碼過程是確定性的。這種編碼方式廣泛套用於圖像音頻視頻等數據的壓縮存儲。