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数据结构和算法——Huffman树和Huffman编码

Huffman树是一种特殊结构的二叉树,由Huffman树设计的二进制前缀编码,也称为Huffman编码在通信领域有着广泛的应用。...由以上的定义可以知道,Huffman树是带权路径长度最小的二叉树,对于上面的二叉树,其构造完成的Huffman树为: ?...二、Huffman树的构建 由上述的Huffman树可知:节点的权越小,其离树的根节点越远。那么应该如何构建Huffman树呢?以上述报文为例,首先需要统计出每个字符出现的次数作为节点的权: ?...[LEN]; huffman_node * left; huffman_node * right; }; 对于Huffman树的构建过程为: int huffman_tree_create...三、由Huffman树生成Huffman编码 有了上述的Huffman树的结构,现在我们需要利用Huffman树对每一个字符编码,该编码又称为Huffman编码,Huffman编码是一种前缀编码,即一个字符的编码不是另一个字符编码的前缀

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    Huffman算法压缩解压缩(C)

    Huffman压缩算法是一种基于字符出现频率的编码算法,通过构建Huffman树,将出现频率高的字符用短编码表示,出现频率低的字符用长编码表示,从而实现对数据的压缩。...在解压缩时,需要根据存储的Huffman编码表和压缩数据,使用相同的Huffman树结构进行解码,将压缩数据解压缩成原始数据,并输出原始数据。...2 huffman压缩算法过程详细演示 下面将通过一个简单的例子来演示Huffman压缩算法的压缩过程,假设有一个字符串 “ABRACADABRA” 需要进行压缩。...算法对输入的数据进行压缩,并打印出各个字符的Huffman编码。...解压缩过程中,输出的字符序列应该是根据Huffman树进行解码后的原始数据。

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    nginx中的哈夫曼编解码算法-解码

    然而,上山容易下山难,nginx中实现的快速哈夫曼解码算法在理解上相对于编码算法有一些难度的。今天我们来聊一聊nginx是如何来实现快速哈夫曼解码的。   为什么要增加快速这个形容词呢?...而且nginx在状态转移矩阵也进行了优化,能够在解码的过程中,对于多读取的比特不进行回退就能够正确解码,相比于需要回退的算法能够在性能上表现更加优秀。  ...本文分三部分进行讲解,首先介绍nginx实现的哈夫曼解码算法中的状态转移矩阵的构造及利用状态转移矩阵如何进行解码的原理;接着我们结合nginx的源码来详细分析nginx的解码源码的实现原理;最后,介绍快速哈夫曼解码算法的最核心的内容...那么nginx采用的状态转移表也不是完全没有代价的,它相对于《Huffman Codec in netty HPACK》中给出的算法所使用的状态转移表大了近5倍,用空间换取了算法上的高效和实现的简洁性,...所以,说一千道一万,解码算法的实现最核心的地方还是状态转移表的构建,有了状态转移表的构建算法,那么只要知道了哈夫曼编码表,我们就可以自己来重新构建一个新的解码用的状态转移表,而直接复用nginx给出的解码代码就可以实现新的哈夫曼编码的解码功能

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    讲解Cause: invalid code lengths set

    Huffman编码是一种无损数据压缩算法,通过对数据中的符号进行变长编码来实现压缩。...解码算法实现错误:解码算法的实现有时可能存在漏洞或者错误,导致在解码过程中无法正确地解析编码长度的设置。...检查解码算法实现:如果编码表没有问题,我们需要仔细检查解码算法的实现。确保解码算法能正确解析编码长度的设置,以及能够处理各种边界情况。...通过修改编码表和验证解码结果的正确性,我们可以找到并解决错误,确保数据的正确解压缩。Huffman编码是一种用于数据压缩的算法,通过使用可变长度的编码来表示不同的符号,以实现有效的压缩。...总结"invalid code lengths set"错误是在使用Huffman编码进行数据解码时可能遇到的一种错误。我们需要检查数据的完整性、编码表生成过程和解码算法的实现来解决这个问题。

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    ☆打卡算法☆LeetCode 91、解码方法 算法解析

    一、题目 1、算法题目 “给定一个只含数字的字符串,计算并返回解码方法的总和。” 题目链接: 来源:力扣(LeetCode) 链接:91....'Z' -> "26" 要 解码 已编码的消息,所有数字必须基于上述映射的方法,反向映射回字母(可能有多种方法)。...首先分析题意,对于给定的字符串s,对它进行解码,返回解码数量。...具体来说就是,对于字符串s,在解码的时候判断使用了s中的那些字符,会出现两种情况: 使用了一个字符,对s[i]进行解码,可以解码成A~I中的某个字母,再根绝剩余字符进行解码 使用了两个字符,既s[i]和...三、总结 这道题首先要理解清楚解码规则。 找出动态规划方程,使用动态规划找出答案。

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    算法】赫夫曼树(Huffman)的构建和应用(编码、译码)

    参考资料 《算法(java)》                           — — Robert Sedgewick, Kevin Wayne 《数据结构》                                 ...(注意a和b的分界线在4和7中间,图中画的不是很清晰) 我们上面提到过WPL相同的情况下, 赫夫曼树不止一种,在我们介绍的算法中,人为要求某个内结点的左儿子的权值要比右儿子大, 这样一来, 就将我们算法中的赫夫曼树变为唯一一种了...下面我给出基于数组存储实现的赫夫曼树: Node类的设计 我们首先需要一个编写一个结点类, 结点类里有5种实例变量: weight表示权值, data表示外结点存储的字符,data属性在下面的编码/解码中会用到...而同样因为赫夫曼编码,解码的需求,这里我们使用三叉链实现二叉树,,即在left和right属性的基础上,为结点增加了parent属性,目的是能够从叶子结点上溯到根结点,从而实现赫夫曼编码。...赫夫曼编码和解码都要调用上文讲述的buildTree方法 实现赫夫曼编码(encode) 根据给定的字符和权值, 输出字符和对应的赫夫曼编码 注意要点 1.

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    视频编解码算法面试总结

    同理V值,也是一样的算法,从上到下像素记作带’的(当然a1′ = a1)。...内部再切分成多个EntropySlices,这样熵编解码器可以并行编码或解码,从而提高了并行处理能力。...这种算法优先考虑码率(带宽)。...这个算法也算是码率控制最难的算法了,因为无法确定何时有motion发生,假设在码率统计窗口的最后一帧发生motion,就会导致该帧size变大,从而导致统计的码率大于预设的码率,也就是说每秒统计一次码率是不合理的...码率控制算法根据图像内容确定使用的比特率,图像内容比较简单则分配较少的码率(似乎码字更合适),图像内容复杂则分配较多的码字,这样既保证了质量,又兼顾带宽限制。这种算法优先考虑图像质量。

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    哈夫曼树(Huffman Code)

    特点 变长编码,压缩数据,减少数据量大小 数据都存储在叶子节点,解码时不会出现重复编码的冲突 根据数据的权重(出现频率)来决定编码,进一步压缩数据 使用场景 主要用于文件的不等长编码的无损压缩,如视频、...文件等 构建Haffuman树 假如,有一个文件中有一串文本:hello,huffman,接着需要对该文件进行压缩。...树 最优二叉树 最终在树的左右子树中,加入0与1的编码,而对应的编码也就是Huffman编码。...部分编码如下: 字符 A H L M 编码 0000 11 011 0011 由于所有的字符都在Huffman树的叶子节点上,所以编码与解码不会有冲突。...通过这棵编码树,就可以对文件进行编解码,来压缩与解压文件了。

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    ZIP压缩算法详细分析及解压实例解释(下)

    到此为止,ZIP压缩算法的结果已经完毕。这个算法命名为Deflate算法。总结一下其编码流程为: ?...包含HDIST+1个CL2,其解码码表为Huffman码表3,用于构造Huffman码表2; 总之,上面的数据都是为了构造LZ解码需要的2个Huffman码表。...对倒数第1、2内容块进行解码时,首先利用Huffman码表1进行解码,如果解码所得整数位于0-255之间,表示literal未匹配字符,接下来仍然利用Huffman码表1解码;如果位于257-285之间...码表1、Huffman码表2已经还原出来,接下来是对LZ压缩所得到的literal、distance、length进行解码,目前剩余的比特流如下,先按照Huffman码表1解码,如果解码结果是长度(>256...Distance和动态Huffman一样,在此基础上进行扩展。 (3)ZIP中使用的LZ77算法是一种改进的LZ77。

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    解码:哈希算法如何工作的示例

    如果密码学是一个主体,它的哈希算法就是它的核心。如果加密是一辆汽车,它的哈希算法就是它的引擎。如果加密是一部电影,它的哈希算法就是明星。如果密码学是太阳系,它的哈希算法将是太阳。...如果发现两个哈希值对于两个不同的数据是相同的,则称为“哈希冲突”,并且该算法变得无用。 (注意:我们在这里使用了joaat哈希算法,因为它简短易懂。现代算法要复杂得多,而且时间长。)...哈希函数:哈希算法的核心 “每个成功男人的背后,都有一位伟大的女人。” - 格劳乔·马克思 “在每个成功的哈希算法的背后,都有一个很好的哈希函数。” - 我们就是这样做的。...输出或散列的长度取决于散列算法。一般而言,最流行的散列算法或函数具有160到512位的散列长度。 现在,让我们继续讨论你一直在等待的部分。 什么是哈希算法?它是如何工作的?...流行的哈希算法 (1)消息摘要(MD)算法 (2)安全散列算法(SHA) (3)RACE Integrity Primitives评估消息摘要(RIPEMD) (4)涡流 (5)RSA

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    JPEG 编码过程:为 GPU 处理开路

    于是研究利用GPU来加速处理图像编解码以及图像处理, 为此很有必要先了解JPEG的的编解码过程。 文章参考了大量外部资料,引用了相关的图片以及数据,所涉及到的内容或者原理都有相应的链接跳转以供查询。...再使用标准的huffman表对DC和AC编码后的数据进行huffman编码得到二进制序列。而使用huffman表编码时,针对DC直流分量和AC交流分量分别采用不同的huffman表。...欲了解上述数据如何进行RLE编码,再进行huffman编码可参考这篇文章JPEG算法解密(四),该文章详细的描述了游程编码过程以及从游程编码的结果进行huffman编码得到相应的存储二进制数据流。...写入的是码字数量和编码内容,在解码时需要根据各个长度的码字数量结合编码内容来建立huffman树对数据进行解码。...后续将分析图像缩放以及解码过程,考虑通过并行化以获取加速的可能。

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