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数据结构期末复习——树与二叉树一些知识点

森林结点数,边数与树个数的关系 关于哈夫曼编码有这么几道题注意下: 设一段文本中包含字符{a, b, c, d, e},其出现频率相应为{3, 2, 5, 1, 1}。...则经过哈夫曼编码后,文本所占字节数为: (2分) A.40 B.36 C.25 D.12 思路:这道题目其实问的就是哈夫曼树的带权路径长度是多少。...设一段文本中包含4个对象{a,b,c,d},其出现次数相应为{4,2,5,1},则该段文本的哈夫曼编码比采用等长方式的编码节省了多少位数?...(2分) A.0 B.2 C.4 D.5 思路: 关于采用等长方式的编码需要多少位,可以这样想: 在等长编码中,每个对象就用两位数表示,我们可以定义a:01 b:11 c:10 d:00...按照等长编码的文本长度为2×12=24 按照哈夫曼编码文本长度为4×2+2×3+5×1+1×3=22 故节省2位。

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    哈夫曼树【最优二叉树】【Huffman】

    这个7,5,2,4是根据实际情况得到的,比如说从一段文本中统计出abcd四个字母出现的次数分别为7,5,2,4....设某二叉树有n个带权值的叶子结点,则该二叉树的带权路径长度记为: ? 公式中,Wk为第k个叶子结点的权值;Lk为该结点的路径长度。 示例: ?...三、哈夫曼树的在编码中的应用 在电文传输中,需要将电文中出现的每个字符进行二进制编码。...假设字符集只含有4个字符A,B,C,D,用二进制两位表示的编码分别为00,01,10,11。若现在有一段电文为:ABACCDA,则应发送二进制序列:00010010101100,总长度为14位。...; (2)从根结点开始,为到每个叶子结点路径上的左分支赋予0,右分支赋予1,并从根到叶子方向形成该叶子结点的编码 例题: 假设一个文本文件TFile中只包含7个字符{A,B,C,D,E,F,G},这7个字符在文本中出现的次数为

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    哈夫曼树 编码-【UVA No. 12676】转换哈夫曼编码 Inverting Huffman

    【UVA No. 12676】转换哈夫曼编码   洛谷题目地址   【题意】   静态哈夫曼编码是一种主要用于文本压缩的编码算法。...① 对文本中的每个不同字符,都构建一个仅包含单个节点的树,其权值为该字符在文本中的出现次数。   ② 构建一个包含上述N 棵树的集合S 。   ...④ 返回保留在S 中的唯一一棵树。   对于文本“”,由上述过程生成的树,可以像下面左图,其中每个叶子节点内都是该字符在文本中出现的次数(权值)。   ...请注意获得的树不是唯一的,也可以像下面右图或其他,因为可能包含几个权值最小的树。   对文本中的每个不同字符,其编码都取决于最终树中从根到对应字符的叶子之间的路径,编码的长度是这条路径中的边数。...根据编码长度推测,该文本至少有5个字符:1个a、1个d、1个c、2个b。

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    使用哈夫曼树实现文本编码、解码

    计算给定字符串字符出现的频率;结果用map来存储,其中key=字符,value=出现次数。 第二,构造二叉树。把字符出现的频率当作树的权重,构造一棵二叉树。 第三,编造哈夫曼编码。...2、统计字符串中字符出现的次数 (1)把字符串作为实参,传入函数 (2)new一个map对象。...map.key=字符,map.value=出现次数 (3)遍历字符串,通过map.containsKey(key)方法,判定字符在map中是否存在。...如果存在,让其value+1;否则,将字符和其个数(1)存放到map中。 3、构造二叉树 (1)对节点的属性进行初始化设置,将每个节点存入链表nodes中。把nodes作为实参,传入函数。...,建立哈夫曼树, * 并生成哈夫曼编码,保存在当前类的code对象中, * 生成的树根结点,被保存在当前类的tree对象中。

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    【数据结构——树】哈夫曼树(头歌实践教学平台习题) 【合集】

    定义节点结构体 首先,需要定义哈夫曼树节点的结构体。一个哈夫曼节点包含以下几个部分: 左子节点指针。 右子节点指针。 节点的权重(通常是字符出现的频率)。...其中 weight 成员变量用于记录节点的权重,在文本压缩等应用场景下通常对应字符出现的频率,权重越小,表示该字符相对出现的次数越少;data 成员变量用于存放节点所代表的数据内容,比如在基于字符构建哈夫曼树时...实际应用中,这些节点通常是根据文本中字符出现的频率统计等操作来生成的。...定义哈夫曼树节点结构体 // 该结构体用于表示哈夫曼树中的节点,包含以下几个重要成员: // - weight:节点的权重,通常代表字符在文本中出现的频率,权重值越大,表示对应字符出现的相对次数越多。...实际应用中,这些节点通常是根据文本中字符出现的频率统计等操作来生成的。

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    哈夫曼树、哈夫曼编码和字典树

    将输入字符串中每个字符出现的频率作为权重,构建一个哈夫曼树,使得出现频率较高的字符对应的节点在哈夫曼树的深度较浅,出现频率较低的字符对应的节点在哈夫曼树的深度较深。...使用哈夫曼编码进行压缩可以达到很高的压缩率,特别是对于包含大量重复字符的文本文件,哈夫曼编码的效果更加明显。 (2)无损压缩。哈夫曼编码是一种无损压缩方法,压缩后的数据可以完全恢复为原始数据。...例如我们给定原文 A B A C C D A,使其变成二进制存储,我们就可以使用等长的编码方式,A:00 B:01 C:10 D:11,那么我们的原文就可以转换成00010010101100,len=14....所以我们想要缩短长度的话就需要用另一种编码方式,那就是让出现次数多的字母对应更短的二进制数,如A出现了三次,所以A:0 C出现了两次,所以C:1,那么B:00,D:01,这样原文就可以转换成000011010...所以我们就可以使用哈夫曼编码,也就是最优无前缀编码。 通过这个哈夫曼树得到A:0 B:10 C:110 D:111,原文也就转换成了01001101101110,len= 14。

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    程序员需要了解的硬核知识之压缩算法

    在了解哈夫曼算法之前,你必须舍弃半角英文数字的1个字符是1个字节(8位)的数据。下面我们就来认识一下哈夫曼算法的基本思想。 文本文件是由不同类型的字符组合而成的,而且不同字符出现的次数也是不一样的。...所以,AAAAAABBCDDEEEEEF 这个文本就变为了 A * 6 次 + B * 2次 + C * 1次 + D * 2次 + E * 5次 + F * 1次 + 字符间隔 * 16 = 4 位...所以使用莫尔斯电码的压缩比为 14 / 17 = 82%。效率并不太突出。 用二叉树实现哈夫曼算法 刚才已经提到,莫尔斯编码是根据日常文本中各字符的出现频率来决定表示各字符的编码数据长度的。...哈夫曼算法是指,为各压缩对象文件分别构造最佳的编码体系,并以该编码体系为基础来进行压缩。因此,用什么样的编码(哈夫曼编码)对数据进行分割,就要由各个文件而定。...字符 出现频率 编码(方案) 位数 A 6 0 1 E 5 1 1 B 2 10 2 D 2 11 2 C 1 100 3 F 1 101 3 在上表的编码方案中,随着出现频率的降低,字符编码信息的数据位数也在逐渐增加

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    数据结构之哈夫曼编码

    例题: 假设一个文本文件TFile中只包含7个字符{A,B,C,D,E,F,G},这7个字符在文本中出现的次数为{5,24,7,17,34,5,13} 利用哈夫曼树可以为文件TFile构造出符合前缀编码要求的不等长编码...将TFile中7个字符都作为叶子结点,每个字符出现次数作为该叶子结点的权值 2....规定哈夫曼树中所有左分支表示字符0,所有右分支表示字符1,将依次从根结点到每个叶子结点所经过的分支的二进制位的序列作为该      结点对应的字符编码 3....由于从根结点到任何一个叶子结点都不可能经过其他叶子,这种编码一定是前缀编码,哈夫曼树的带权路径长度正好是文件TFile编码     的总长度 通过哈夫曼树来构造的编码称为哈夫曼编码(huffman code

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    第二次牛客模考总结

    A 不论是系统支持线程还是用户级线程,其切换都需要内核的支持 B 线程是资源的分配单位,进程是调度和分配的单位 C 不管系统中是否有线程,进程都是拥有资源的独立单位 D 在引入线程的系统中,进程仍是资源分配和调度分派的基本单位...分页式虚拟存储管理系统中,页面的大小与可能产生的缺页中断次数( ) A 成正比 B 成反比 C 无关 D 成固定值 他的回答: A (错误) 正确答案: C 这题直接知识点盲区,解析:在分页存储管理系统中...N)-N; 他的回答: C (错误) 正确答案: D 参考答案: 因为可能h(k)为负,所以+N来使其到达最好 已知一个文本由a,b,c,d这4个字符构成,其中,a出现了1752次,b出现了982次...,c出现了1532次,d出现了752次,对这4个字符 进行哈夫曼编码,那么下面说法是不正确的() A 使用哈夫曼算法进行编码,a、b、c、d这4个字符对应的编码值可以有多套,但每个字符编码的位(bit)...数是确定的 B 使用哈夫曼算法编码后,用编码值来存储这段文本将花费最少的存储空间 C 使用哈夫曼算法进行编码,a、b、c、d这4个字符对应的编码值是唯一确定的 D a这个字符的哈夫曼编码值位数应该最短

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    数据结构与算法 -判定树和哈夫曼树

    通过对判断树的改进,由于属于中、良的数最多, 而检验它们的判断少了,因此总的判断次数也减少了。 如何构造时间性能最高的判定树?这就是我们要研究的哈夫曼树。 哈夫曼树与哈夫曼算法 1....如上图所示:a节点的带权路径长度为14,b节点为10,c节点为4,d结点为8,二叉树的路径长度为 36 2....哈夫曼树 带权路径长最小的二叉树即为哈夫曼树,其特征是权大的叶子离根近,权小的叶子离根远。 ?...将表示哈夫曼树的数组T中的2k-1结点初始化; 2. 读入k个权值到数组T的前k个分量中,它们是初始森林中的k个孤立的根结点的权值; 3....设某通信系统中一个待传输的文本有6个不同字符,它们的出现频率分别是0.5,0.8,1.4,2.2,2.3,2.8,试设计哈夫曼编码。

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    计算机底层知识之内存和磁盘的关系&数据压缩

    因此,上述文件的大小就是17个字节。 我们可以采用将文件的内容用「字符 × 重复次数」这样的表现方式来压缩。所以,AAAAAABBCDDEEEEEF就可以用A6B2C1D2E5F1来表示。...而A6B2C1D2E5F1是12个字符,那么对应的文本文件就变成了12字节。 12字节÷17字节 ≈70%。也就是采用上述的方式,使得文件压缩到原来大小的70%。...虽然针对「相同数据经常连续出现」的图像、文件等,RLE算法可以发挥不错,但是它并不适合文本文件的压缩。 ---- 哈夫曼算法 「哈夫曼算法」是哈夫曼与1952年提出来的压缩算法。...针对,哈夫曼算法,首先要抛弃「半角英文数字的1个字符是1个字节(8位)的数据」这一概念。 文本文件是由不同类型的字符组合而成的,而且不同的字符出现的次数也是不同的。...例如,在某一个文本文件中,A出现了100次,Q出现了3次。 ❝「哈夫曼算法」的关键就在于「多次出现的数据用小于8位的字节数来表示,不常用的数据则用超过8位的字节数来表示」。

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    【自考】数据结构第四章判定树和哈夫曼树,期末不挂科指南,第8篇

    k个叶子且分别以这些值为权的判定树,使得其平均比较次数最小。...,p~k~}构造森林{T~1~,T~2~,T~k~},其中每个T~i~为一棵只有根结点且其权为p~i~的二叉树。...从F中删去T~i~和T~j~,并将T~h~加入F,若F中仍多于一棵二叉树,则返回第二步,直到F中只含有一棵二叉树为止,这棵树就是哈夫曼树。 参照案例 ?...哈夫曼编码 哈夫曼编码比较简单,就是将某棵二叉树中每个结点的左分支标志“0”,右分支标志“1”,这样,从根到每个叶结点形成“0”/“1”序列,将该序列作为叶结点对应字符的编码,由此得到的二进制编码称为哈夫曼编码...请读题 设某通讯系统中一个待传输的文本有6个不同字符,它们的出现频率分别是0.5,0.8,1.4,2.2,2.3,2.8,试设计哈夫曼编码 教材中给出了树和哈夫曼编码,直接看一下即可 ?

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    普林斯顿算法讲义(三)

    001 110 F 11 111 000 111 在任何哈夫曼编码中,字符 A 和 B 的编码必须以不同的位开始,但是代码 C3 没有这个属性(尽管它是一个最优前缀自由编码)。...给出一个哈夫曼编码,其中输出中 0 的频率远远高于 1 的频率。 解决方案. 如果字符 ‘A’ 出现一百万次,字符 ‘B’ 出现一次,那么 ‘A’ 的码字将是 0,‘B’ 的码字将是 1。...证明哈夫曼算法的以下自顶向下版本不是最优的。将码字集合 C 分成两个子集 C1 和 C2,其频率(几乎)相等。...在最佳前缀自由三进制编码中,出现频率最低的三个符号具有相同的长度。 解答。 False. 三进制哈夫曼编码。 将哈夫曼算法推广到三进制字母表(0, 1 和 2)上的码字,而不是二进制字母表。...a a c c c c a c t t g g g t t t t c c g g 以下的 43 位是否是上述消息的可能哈夫曼编码?

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    C++ 漫谈哈夫曼树

    设计思路 哈夫曼树产生的背景: 在通信系统中传递一串字符串文本时,对这一串字符串文本进行二进制编码时,如何保证所用到的bit位是最少的,或保证整个编码后的传输长度最短。...但在实际应用中,各个字符的出现频率或使用次数是不相同的,如A、B、C的使用频率远远高于X、Y、Z。使用等长编码特点是无论字符出现的频率差异有多大,每一个字符都得使用相同的bit位。...哈夫曼不等长编码的具体思路如下: 如现在要发送仅由A、B、C、D 4 个字符组成的报文信息 ,A字符在信息中占比为 50%,B的占比是 20%, C的占比是 15%, D的 占比是10%。...如上二叉树,A结点权值为0.5,B结点权值为0.2,C结点权值为0.15,D结点权值为 0.1。 哈夫曼编码为不等长前缀编码(即要求一个字符的编码不能是另一个字符编码的前缀)。...如有权值为{3,4,9,15}的 4 个结点,则可构造出不同的二叉树,其带权路径长度也会不同。如下 3 种二叉树中,B的树带权路径长度是最小的。 哈夫曼树的构建过程就是要保证树的带权路径长度最小。

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    哈夫曼树构建、编码、译码C++实现

    数据结构:Huffman树(哈夫曼树)原理及C++实现 ---- 哈夫曼树的构造 因为哈夫曼树是一颗满树,每个节点都要存储一些信息,所以我们单独把节点拎出来用结构体表示,也就是下面实现中的 Node 结构体...// 构建哈夫曼树 // n代表一共出现的字符数量 // countMap存放的是字符和以及出现的次数 Huffman(const int& n, map& countMap) {...->_right, s + '1'); } 哈夫曼解码 解码的话我们将根据编码表来进行,当我们读入一个压缩文本的时候,我们将 从树根处开始遍历 ,若 读入 ‘0’ 我们将遍历其左子树,读入 ‘1’ 遍历其右子树...<< endl; return 0; } 运行结果: abaccdaA A 出现 1 次 a 出现 3 次 b 出现 1 次 c 出现 2 次 d 出现 1 次 a:3 *:8 c:2 *:5 A:...1 *:3 d:1 *:2 b:1 哈夫曼编码: 011110101011100110 编码长度为:18 哈夫曼编码的解码:abaccdaA

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    数据结构C#版笔记--啥夫曼树(Huffman Tree)与啥夫曼编码(Huffman Encoding)

    哈夫曼树Huffman tree 又称最优完全二叉树,切入正题之前,先看几个定义 1、路径 Path 简单点讲,路径就是从一个指定节点走到另一个指定节点所经过的分支,比如下图中的红色分支(A->C->B...B->01 C->10 D->11 那么AAAABBBCCD最终的编码为00,00,00,00,01,01,01,10,10,11(注:这里加逗号是为了看得更直观,实际编码中并不需要) 但电报砖家们,...现在揭晓哈夫曼编码的秘密: 就刚才举例的AAAABBBCCD而言,电文中仅包含A,B,C,D这个字符,如果把它们看作叶节点,并且考虑到权重(D出现次数最小,权重认为最低;C出现次数比D高,因此权重高于D...,其它类推),这样我们就有了一组带权重的叶节点(A-权重4,B-权重3,C-权重2,D-权重1),用它们来构造一颗哈夫曼树: ?...即: A->0,B->10,C->110,D->111 ,这就是一种编码!

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    数据结构基础题复习

    A、数据元素 B.数据对象 C.数据结构 D.数据项 分析:看下图,表中每一行(相当于结点中每一个结点)就是一个数据元素;数据元素中的每一项,比如张三的数学分析是90分就是一个数据项;整个表格是一个数据对象...14、哈夫曼树 (1)一棵哈夫曼树共有 n 个非叶结点,则该树一共有( B )个结点。...A. 2n-1 B. 2n +1 C. 2n D. 2(n-1) 分析:按照书P154的性质3,二叉树中的叶结点数正好是双分支的结点数+1,而哈夫曼树中只有叶结点和双分支结点。...所以叶结点有n+1个,总的结点数为2n+1。 (2)设n0为哈夫曼树的叶子结点数目,则该哈夫曼树共有 2n0-1 个结点。 \3. 对5个字符进行哈夫曼编码,不可能的编码结果是:( C )。...A.111,110,10,01,00 B.000,001, 010,011,1 C.100,11,10,1,0 D.001,000,01,11,10 分析:哈夫曼编码中不允许存在前缀码,也就是一个编码是另一个编码的前面一部分

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    期末复习之数据结构 第6章 树和二叉树

    目录 一.课本知识点 1.树的基本概念 a.树的定义 b.若干术语​ c.逻辑结构 d.存储结构 e.树的运算 2.二叉树 a.二叉树的定义 b.二叉树的性质 c.二叉树的存储结构 3.遍历二叉树和线索二叉树...5.哈夫曼树及其应用 预备知识:若干术语 哈夫曼树的特点: 1....构造哈夫曼树的基本思想:权值大的结点用短路径,权值小的结点用长路径。...若已知一棵二叉树的前序序列是BEFCGDH,中序序列是FEBGCHD,则它的后序序列必是 F E G H D C B 。 8.中序遍历的递归算法平均空间复杂度为 O(n) 。...用5个权值{3, 2, 4, 5, 1}构造的哈夫曼(Huffman)树的带权路径长度是 33 。 三、单项选择题 ( C )1. 不含任何结点的空树 。

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    文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt (223)-- 算法导论16.3 5题

    字符频率:指的是某个字符在文本中出现的次数或频率。 2. 编码:为每个字符分配一个唯一的字符串(通常由0和1组成)。 3. 码字长度:分配给每个字符的字符串的长度。 4....设这个排序后的字符集合为 {c1, c2, ..., cn},其中 ci 的频率不小于 ci+1 的频率。 1....360智脑: 要证明这一点,我们可以使用信息论中的哈夫曼编码方法。哈夫曼编码是一种用于无损数据压缩的贪婪算法。它通过创建一个二叉树来表示字符及其出现频率,然后用路径长度来为每个字符生成唯一的码字。...最优子结构是指一个问题的最优解包含其子问题的最优解。对于哈夫曼编码问题,最优子结构意味着任何最优编码方案的子集也是对应子集字符的最优编码方案。 证明: 1....首先,我们假设有一个包含n个不同字符的字母表A,这些字符出现的频率分别为f1, f2, ..., fn,且满足f1 ≥ f2 ≥ ... ≥ fn。 接下来,我们按照以下步骤构建哈夫曼树: 1.

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