如何在霍夫曼編碼中使用 splay 樹數據結構進行數據壓縮？

Question

首先，我是編程新手，所以我希望得到簡單且解釋清楚的答案。 其次，這是一個非常具體的問題，我不希望版主和其他用戶只是將這個問題作為題外話或過於寬泛而結束。

無論如何，我想使用某種數據結構在java中實現霍夫曼編碼。 但是，但是，我正在考慮使用 splay 樹，因為它不會包含在我的課程教學大綱中，而且我想學習一種新的數據結構。 現在的主要問題是，霍夫曼編碼算法是否首先需要展開樹數據結構？

我可以在基於 Huffman 的數據壓縮項目中使用 splay 樹做什么？ 或者你更願意為這個項目建議一個更好的（因為它的效率和創造力，因為它是獨一無二的，而且很少聽說過）數據結構？

謝謝

Answer 1

任何霍夫曼碼都可以用二叉樹的結構來表示，二叉樹的葉子是要編碼的符號。 當沿着從根到要編碼的符號的路徑時，左右分支可以表示為0或1位； 結果是正確的前綴代碼，代碼長度由符號的深度指定。

理想情況下，您將直接使用伸展樹的結構來確定每個符號的霍夫曼代碼。 然而，展開樹在節點中維護它們的數據，而不是葉子。 您要么需要找到某種方法來使用基於葉子中數據的展開樹，要么提出一種轉換，從節點位置計算一組有效（且高效）的前綴代碼。

一種可能性是在其根節點中維護每個子樹的最左邊和最右邊的葉子（當然，隨着樹的展開而更新）。 這應該允許您搜索葉子，即使您實際上並不關心您的節點數據。 傳統的展開操作應該自然地生成一個動態的霍夫曼代碼，偏向於最近出現的符號。