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作业11-Greedy解决Optimal Prefix-Code Problem

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1.问题

设字符集为 C=\{x_1,x_2,x_3,...,x_n\},并已知每个字符对应的出现频率{f(x_i)},现需确定一个关于C的最优前缀码。
所谓前缀码,是指在字符编码过程中所采用的一种通用编码方式,其核心特征在于:任意一个字符的编码均不能作为其他字符编码的前缀部分。具备这一特性的编码形式即被称为前缀码(该名称可能存在一定的表述歧义)。
而最优前缀码,则是在满足前缀码特性的前提下,能够使整个字符集C的平均码长达到最小值的编码策略。
(上述关于前缀码与最优前缀码的定义源自百度百科)

2.解析框架构建

思路:采用贪心算法构建最优前缀编码
具体实现:首先建立一个最小堆结构,依次从堆顶取出两个节点,生成一个新的节点,该节点的数值为前两个节点数值的总和,并将第一个节点作为新节点的左子节点,第二个节点作为右子节点。随后将原先堆顶的两个节点移除,并将新生成的节点重新插入堆中。重复上述过程,直至最小堆中仅剩一个节点,此时哈夫曼森林便转化为哈夫曼树,最终即可生成对应的编码方案。
例子:
设有字符集合C={A,B,C,D,E,F,G},其对应的出现频率为f(x)={3,6,7,4,2,20,1}

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