Java数据结构和算法-变长编码的举例说明

赫夫曼编码

基本介绍

1、赫夫曼编码也翻译为哈夫曼编码(Huffman Coding),又称霍夫曼编码,是一种编码方式,属于一种程序算法。
2、赫夫曼编码是赫夫曼树在电讯通信中的经典的应用之一。
3、赫夫曼编码广泛地应用于数据文件压缩,其压缩率通常在20%~90%之间。
4、赫夫曼码是可变字长编码(VLC)的一种。Huffman于1952年提出一种编码方法,称之为最佳编码。

原理剖析

通信领域中信息的处理方式1---定长编码

i like like like java do you like a java // 共40个字符(包括空格)
105 32 108 105 107 101 32 108 105 107 101 32 108 105 107 101 32 106 97 118 97 32 100 111 32 121 111 117 32 108 105 107 101 32 97 32 106 97 118 97 //对应Ascii码
01101001 00100000 01101100 01101001 01101011 01100101 00100000 01101100 01101001 01101011 01100101 00100000 01101100 01101001 01101011 01100101 00100000 01101010 01100001 01110110 01100001 00100000 01100100 01101111 00100000 01111001 01101111 01110101 00100000 01101100 01101001 01101011 01100101 00100000 01100001 00100000 01101010 01100001 01110110 01100001 //对应的二进制
按照二进制来传递信息，总的长度是 359 (包括空格)
在线转码工具 ：https://www.mokuge.com/tool/asciito16/

通信领域中信息的处理方式2---变长编码

i like like like java do you like a java // 共40个字符(包括空格)
d:1 y:1 u:1 j:2 v:2 o:2 l:4 k:4 e:4 i:5 a:5 :9 // 各个字符对应的个数
0= , 1=a, 10=i, 11=e, 100=k, 101=l, 110=o, 111=v, 1000=j, 1001=u, 1010=y, 1011=d 说明：按照各个字符出现的次数进行编码，原则是出现次数越多的，则编码越小，比如 空格出现了9 次， 编码为0 ,其它依次类推.
按照上面给各个字符规定的编码，则我们在传输 "i like like like java do you like a java" 数据时，编码就是 10010110100...
字符的编码都不能是其他字符编码的前缀，符合此要求的编码叫做前缀编码， 即不能匹配到重复的编码(这个在赫夫曼编码中，我们还要进行举例说明)