哈夫曼编码(30分)

…衆ロ難τιáo~ 提交于 2020-02-11 01:51:30

给定一段文字,如果我们统计出字母出现的频率,是可以根据哈夫曼算法给出一套编码,使得用此编码压缩原文可以得到最短的编码总长。然而哈夫曼编码并不是唯一的。例如对字符串"aaaxuaxz",容易得到字母 'a'、'x'、'u'、'z' 的出现频率对应为 4、2、1、1。我们可以设计编码 {'a'=0, 'x'=10, 'u'=110, 'z'=111},也可以用另一套 {'a'=1, 'x'=01, 'u'=001, 'z'=000},还可以用 {'a'=0, 'x'=11, 'u'=100, 'z'=101},三套编码都可以把原文压缩到 14 个字节。但是 {'a'=0, 'x'=01, 'u'=011, 'z'=001} 就不是哈夫曼编码,因为用这套编码压缩得到 00001011001001 后,解码的结果不唯一,"aaaxuaxz" 和 "aazuaxax" 都可以对应解码的结果。本题就请你判断任一套编码是否哈夫曼编码。

输入格式:

首先第一行给出一个正整数 N(2≤N≤63),随后第二行给出 N 个不重复的字符及其出现频率,格式如下:

c[1] f[1] c[2] f[2] ... c[N] f[N]

其中c[i]是集合{'0' - '9', 'a' - 'z', 'A' - 'Z', '_'}中的字符;f[i]c[i]的出现频率,为不超过 1000 的整数。再下一行给出一个正整数 M(≤1000),随后是 M 套待检的编码。每套编码占 N 行,格式为:

c[i] code[i]

其中c[i]是第i个字符;code[i]是不超过63个'0'和'1'的非空字符串。

输出格式:

对每套待检编码,如果是正确的哈夫曼编码,就在一行中输出"Yes",否则输出"No"。

注意:最优编码并不一定通过哈夫曼算法得到。任何能压缩到最优长度的前缀编码都应被判为正确。

输入样例:

7
A 1 B 1 C 1 D 3 E 3 F 6 G 6
4
A 00000
B 00001
C 0001
D 001
E 01
F 10
G 11
A 01010
B 01011
C 0100
D 011
E 10
F 11
G 00
A 000
B 001
C 010
D 011
E 100
F 101
G 110
A 00000
B 00001
C 0001
D 001
E 00
F 10
G 11

输出样例:

Yes
Yes
No
No

思路:哈夫曼编码不唯一,因为同层的结点位置可以互换,但树的形态唯一,带权路径长度和唯一。

利用优先队列求解带权路径和,若不一致,输出No

若一致,则循环遍历每一个字符串,查找其中一个字符串是否是另一字符串的头部,若是,做个标记(flag置为0,默认为1),

查找结束,根据flag的值输出对应结果

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<queue>
#include<map>
using namespace std;
int main()
{
	priority_queue<int,vector<int>,greater<int> > p; //优先队列
	map<string,string> map2;
	int n,k;
	cin>>n;
	string s,s1;
	int a[101];
	for(int i=0;i<n;i++){
		cin>>s>>k;
		p.push(k);
		a[i] = k;
	}
	int ans = 0;  //带权路径长度和
	while(p.size()>=2){    
		int min1 = p.top(); p.pop();
		int min2 = p.top(); p.pop();
		ans += (min1+min2);
		p.push(min1+min2);
	}
	int ans1;
	string s2[101];
	cin>>k;
	for(int i=0;i<k;i++){
		ans1 = 0;
		for(int j=0;j<n;j++){
			cin>>s>>s1;
			s2[j] = s1;
			ans1 += s1.size()*a[j];
		}
		if(ans1 != ans) printf("No\n");
		else{
			int flag = 1;
			for(int j=0;j<n;j++){
				for(int l=0;l<n;l++){
					if(j!=l&&s2[l].size()>=s2[j].size()){  //注意加上等号,否则测试点2错误,可能会给两个字母采用一样的编码
						if(s2[l].substr(0,s2[j].size())==s2[j]){
							flag = 0;
							break;
						}
					}
				}
				if(flag == 0) break;
			}
			if(flag == 1) printf("Yes\n");
			else printf("No\n");
		}
	}
	return 0;
}

 

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