最簡哈夫曼樹
哈夫曼樹(Huffman Tree)是一種二叉樹,用於數據壓縮和編碼。它是一種特殊的完全二叉樹,其每個節點的權值都不會小於其左子樹和右子樹的權值。在數據壓縮中,哈夫曼樹用於構建變長碼表,使得出現頻率高的字元或數據塊具有較短的編碼。
最簡哈夫曼樹是指一棵哈夫曼樹,其中沒有任何節點擁有相同的權值。在這種樹中,每個節點的權值都是唯一的,這意味著在構建樹的過程中,權值相同的節點不會被選中作為父節點。
構建最簡哈夫曼樹的步驟如下:
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初始化:將所有數據項(字元或數據塊)作為葉節點,並給它們賦予相應的權值(頻率)。
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排序:將這些葉節點按照權值從小到大排序。
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組合:從排序後的列表中選擇兩個權值最小的節點,將它們合併為一個新的節點,並將它們的權值相加作為新節點的權值。這個新節點成為一棵二叉樹的根節點。
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更新:從列表中移除剛才選擇的兩個節點,並將新節點添加到列表的末尾。
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重複:重複步驟3和步驟4,直到列表中只剩下一個節點,即根節點。
這樣構建出來的哈夫曼樹就是最簡哈夫曼樹,因為在樹的構建過程中,沒有任何兩個節點擁有相同的權值。這種樹結構保證了樹的總權值最小,從而使得編碼效率最高。