使用赫夫曼编码进行解码

代码展示

节点类

package demo9;public class Node implements Comparable<Node>{Byte data;int weight;Node left;Node right;public Node(Byte data,int weight){this.data = data;this.weight = weight;}@Overridepublic String toString() {return "Node{" + "data=" + data + ", weight=" + weight + '}';}@Overridepublic int compareTo(Node o) {return o.weight-this.weight;}
}

测试类

package demo9;import java.util.*;public class TestHuffmanCode {public static void main(String[] args) {String msg="can you can a can as a can canner can a can.";byte[] bytes = msg.getBytes();//进行赫夫曼编码压缩byte[] b = huffmanZip(bytes);
//        System.out.println(bytes.length);
//        System.out.println(b.length);//使用赫夫曼编码进行解码byte[] newBytes = decode(huffCodes,b);System.out.println(new String(newBytes));}/*** 使用指定的赫夫曼编码表进行解码* @param huffCodes* @param bytes* @return*/private static byte[] decode(Map<Byte, String> huffCodes, byte[] bytes) {StringBuilder sb = new StringBuilder();//把byte数组转为一个二进制的字符串for(int i=0;i<bytes.length;i++){byte b = bytes[i];//是否是最后一个boolean flag = (i==bytes.length-1);sb.append(byteToBitStr(!flag,b));}//把字符串按照指定的赫夫曼编码进行解码//把赫夫曼编码的键值对进行调换Map<String,Byte> map = new HashMap<>();for(Map.Entry<Byte,String> entry:huffCodes.entrySet()){map.put(entry.getValue(),entry.getKey());}//创建一个集合，用于存byteList<Byte> list = new ArrayList<>();//处理字符串for(int i=0;i<sb.length();){int count=1;boolean flag = true;Byte b = null;//截取出一个bytewhile(flag){String key = sb.substring(i,i+count);b = map.get(key);if(b==null){count++;}else{flag=false;}}list.add(b);i+=count;}//把集合转为数组byte[] b = new byte[list.size()];for(int i=0;i<b.length;i++){b[i]=list.get(i);}return b;}private static String byteToBitStr(boolean flag,byte b){int temp=b;if(flag){temp|=256;}String str = Integer.toBinaryString(temp);if(flag){return str.substring(str.length()-8);}else{return str;}}/*** 进行赫夫曼编码压缩的方法* @param bytes* @return*/private static byte[] huffmanZip(byte[] bytes) {//先统计每一个byte出现的次数，并放入一个集合中List<Node> nodes = getNodes(bytes);//创建一棵赫夫曼树Node tree = createHuffmanTree(nodes);//创建一个赫夫曼编码表Map<Byte,String> huffCodes = getCodes(tree);//编码byte[] b = zip(bytes,huffCodes);return b;}/*** 进行赫夫曼编码* @param bytes* @param huffCodes* @return*/private static byte[] zip(byte[] bytes, Map<Byte, String> huffCodes) {StringBuilder sb =new StringBuilder();//把需要压缩的byte数组处理成一个二进制的字符串for(byte b:bytes){sb.append(huffCodes.get(b));}//定义长度int len;if(sb.length()%8==0){len=sb.length()/8+1;}else{len=sb.length()/8+1;}
//        System.out.println(sb.toString());//用于存储压缩后的bytebyte[] by = new byte[len];//记录新byte的位置int index = 0;for(int i=0;i<sb.length();i+=8){String strByte;if(i+8>sb.length()){strByte = sb.substring(i);}else{strByte = sb.substring(i, i+8);}byte byt = (byte)Integer.parseInt(strByte,2);
//            System.out.println(strByte+":"+byt);by[index]=byt;index++;}return by;}//用于临时存储路径static StringBuilder sb = new StringBuilder();//用于存储赫夫曼编码static Map<Byte,String> huffCodes = new HashMap<>();/*** 根据赫夫曼树获取赫夫曼编码* @param tree* @return*/private static Map<Byte, String> getCodes(Node tree) {if(tree==null){return null;}getCodes(tree.left,"0",sb);getCodes(tree.right,"1",sb);return huffCodes;}private static void getCodes(Node node, String code, StringBuilder sb) {StringBuilder sb2 = new StringBuilder(sb);sb2.append(code);if(node.data==null){getCodes(node.left,"0",sb2);getCodes(node.right,"1",sb2);}else{huffCodes.put(node.data,sb2.toString());}}/*** 创建赫夫曼树* @param nodes* @return*/private static Node createHuffmanTree(List<Node> nodes) {while(nodes.size()>1){//排序Collections.sort(nodes);//取出两个权值最低的二叉树Node left = nodes.get(nodes.size()-1);Node right = nodes.get(nodes.size()-2);//创建一棵新的二叉树Node parent = new Node(null,left.weight+right.weight);//把之前取出来的两棵二叉树设置为新创建的二叉树的子树parent.left=left;parent.right=right;//把前面取出来的两棵二叉树删除nodes.remove(left);nodes.remove(right);//把新创建的二叉树放入集合中nodes.add(parent);}return nodes.get(0);}/*** 把byte数组转为node集合* @param bytes* @return*/private static List<Node> getNodes(byte[] bytes) {List<Node> nodes = new ArrayList<>();Map<Byte,Integer> counts = new HashMap<>();//统计每一个byte出现的次数for(byte b:bytes){Integer count = counts.get(b);if(count==null){counts.put(b,1);}else{counts.put(b,count+1);}}//把每一个键值对转为一个node对象for(Map.Entry<Byte, Integer> entry:counts.entrySet()){nodes.add(new Node(entry.getKey(),entry.getValue()));}return nodes;}
}

使用赫夫曼编码进行解码相关推荐

算法 - 赫夫曼编码(对字符串进行压缩与解压(解码)) - (对文件进行压缩解压)
1.压缩:使用赫夫曼编码进行压缩题目构建赫夫曼树 package tree.huffmantree;import java.util.*;public class HuffmanCode {pub ...
《数据结构与算法》课程设计报告——赫夫曼编码/译码器
题目赫夫曼编码/译码器实验目的本课程设计是为了让同学们了解学习数据结构的作用和意义.数据结构是计算机科学与技术专业的专业基础课,是十分重要的课程.所有的计算机系统软件和应用软件都要用到各种类型的 ...
利用赫夫曼编码进行数据解压
基本概念代码实现 package com.atguigu.huffmancode;import com.sun.org.glassfish.external.statistics.CountStat ...
数据结构第二次实验-赫夫曼编码及其应用
一.实验目的 1．目的:掌握赫夫曼(Huffman)树和赫夫曼编码的基本思想和应用. 2．任务:实现文件中数据的加解密与压缩. 二.实验内容及要求 1.任务描述 实验内容:将硬盘上的一个文本文件进行 ...
赫夫曼树以及赫夫曼编码实现
介绍赫夫曼树创建图解思路一直找就找到最好的样子: 赫夫曼树创建代码实现 package 树;import java.util.ArrayList; import java.util.Collect ...
数据结构与算法(赫夫曼树,赫夫曼编码)
赫夫曼树基本介绍: (1)给定n个权值作为n给叶子节点,构造一棵二叉树,若该树的带权路径长度(wpl)达到最小,称这样的二叉树为最优二叉树,也称哈夫曼树(HuffmanTree),还有的树翻译为霍夫 ...
数据结构：赫夫曼编码
目录 1. 基本介绍 2. 原理剖析 2.1 通信领域中信息的处理方式1-定长编码 2.2 通信领域中信息的处理方式2-变长编码 2.3 通信领域中信息的处理方式3-赫夫曼编码 3. 数据压缩(创建赫 ...
用赫夫曼树进行文件解压
思路分析代码实现 package com.atguigu.huffmancode;import com.sun.org.glassfish.external.statistics.CountStat ...
用赫夫曼树进行文件的压缩
思路分析代码实现 package com.atguigu.huffmancode;import com.sun.org.glassfish.external.statistics.CountStat ...

使用赫夫曼编码进行解码

代码展示

节点类

测试类

使用赫夫曼编码进行解码相关推荐

最新文章

热门文章