霍夫曼解碼算法

Question

解碼時，我無法建立霍夫曼樹的結構。

現在，我通過以下方式對樹進行編碼：樹是否有子級以前綴0 ，如果沒有子級則以1 。

例如，像(a,b,c,d)的樹將被編碼為001a1b01c1d ，其霍夫曼代碼為

00|01|10|11

注： | 是為了清楚起見添加的，實際上不在標題中。

這是圖形形式的樹：

    / \
   /\ /\
  a b c d

現在，當我嘗試使用001a1b01c1d重建樹時，我遇到的問題是如何正確地重建樹，因為我不確定返回到樹時要檢查的內容（上升的距離）。

Here is the code the index was only added just to try the word 'random' obviously it doesn't work for other cases. I am thinking of using the depth of the tree somehow

void Tree::build(std::queue<char> encodedHeader) {
    char currentChar;
    this -> thisRoot = new HCNode(0, '\0',0,0,0);
    HCNode * newRoot = new HCNode (0,'\0',0,0,0);
    HCNode * childZero = new HCNode (0, '\0', 0,0,0);
    HCNode * childOne = new HCNode (0, '\0', 0,0,0);
    childZero -> p = newRoot;
    childOne -> p = newRoot;
    newRoot -> c0 = childZero;
    newRoot -> c1 = childOne;
    this -> foreverRoot = newRoot;

    while(!header.empty()) {
        currentChar = header.front();
        header.pop();
        if(currentChar != '\n') {
            if (currentChar == '0') {
                HCNode * childZero = new HCNode (0, '\0', 0,0,0);
                HCNode * childOne = new HCNode (0, '\0', 0,0,0);
                child0 -> p = newRoot;
                child1 -> p = newRoot;
                newRoot -> c0 = childZero;
                newRoot -> c1 = childOne; 

                currentChar = header.front();
                while (currentChar == '0') {
                    newRoot = newRoot -> c0;
                    header.pop();
                    currentChar = header.front();
                    HCNode * childZero = new HCNode (0, '\0', 0,0,0);
                    HCNode * childOne = new HCNode (0, '\0', 0,0,0);
                    childZero -> p = newRoot;
                    childOne -> p = newRoot;
                    newRoot -> c0 = childZero;
                    newRoot -> c1 = childOne;  
                }
            }
            else {
                currentChar = header.front();
                header.pop();

                if(newRoot -> c0 != NULL) {
                    newRoot -> c0 -> symbol = currentChar;
                    newRoot = newRoot -> c1;
                }
                else {
                    newRoot -> symbol = currentChar;
                    while(newRoot -> p != NULL && index != 2) {
                        index++;
                        newRoot = newRoot -> p;
                    }
                    index = 0;
                    newRoot = newRoot -> c1;
                }
            }
        }
    }

Answer 1

實際上，我只是寫了一些代碼來完成此操作，而您使用的頭格式與我使用的完全相同。 我發現的竅門是，這很容易遞歸實現，如下所示：

Node read_tree(some_input input, string current_code = "") {
    Node node;
    if (input.readchar() == '0') {
        node.left = read_tree(input, current_code + "0");
        node.left.parent = node;
        node.right = read_tree(input, current_code + "1");
        node.right.parent = node;
    } else {
        node.code = input.readchar();
    }
    return node;
}

顯然，您需要使用自己的更實際的類型執行類似的操作，但是基本思路應該起作用。

Answer 2

首先，我對我的英語感到非常抱歉（這不是我的母語：-）。 通常，建議通過遞歸來解決樹木問題，這也是一個很好的建議。 這是我認為可以工作的代碼（我沒有對其進行測試，因此可能需要一點工作）：

buildTree(std::queue<char> header, HCNode* node)
{
     char currentChar = header.front();
     header.pop();
     if(currentChar == '0')
     {
          childZero -> p = newRoot;
          childOne -> p = newRoot;
          node->c0 = new HCNode (0, '\0', 0,0,0);
          node->c1 = new HCNode (0, '\0', 0,0,0);
          node->c0->p = node;
          node->c1->p = node;
          buildTree(header, node->c0); // this is the recurtion
          buildTree(header, node->c1); // this is the recurtion too
     }
     else // currentChar == '1'
     {
          currentChar = header.front();// currentChar = symbol
          header.pop();
          node-> symbol = currentChar;
     }
}
void Tree::build(std::queue<char> encodedHeader)
{
    this->foreverRoot = new HCNode(0, '\0',0,0,0);
    buildTree(header, foreverRoot);
}

我希望這會有所幫助。 祝好運。