Алгоритм сжатия кодирования Хаффмана: объяснение методов и приемов

Кодирование Хаффмана — это алгоритм сжатия, используемый для уменьшения размера файлов данных. Он был разработан Дэвидом А. Хаффманом в 1952 году и с тех пор стал одним из наиболее широко используемых методов сжатия. Кодирование Хаффмана работает путем присвоения кодов переменной длины различным символам или символам в зависимости от частоты их появления в данных. Чем чаще встречается символ, тем короче присвоенный код.

Вот несколько методов, связанных с кодированием Хаффмана:

  1. Анализ частоты символов. Этот метод включает в себя анализ частоты каждого символа или символа в данных. Чем чаще встречается символ, тем короче присвоенный ему код.

  2. Построение дерева Хаффмана: Дерево Хаффмана — это двоичное дерево, построенное на основе частотного анализа символов. Начиная с отдельных символов в качестве конечных узлов, дерево строится путем многократного объединения двух узлов с наименьшими частотами в новый родительский узел до тех пор, пока не будет сформирован единственный корневой узел.

  3. Присвоение двоичных кодов. После построения дерева Хаффмана двоичные коды присваиваются каждому символу путем обхода дерева от корня к листовым узлам. Левая ветвь представляет бит «0», а правая ветвь — бит «1».

  4. Кодирование. На этом этапе исходные данные кодируются с использованием назначенных кодов Хаффмана. Каждый символ во входных данных заменяется соответствующим кодом Хаффмана.

  5. Декодирование: для распаковки данных закодированные коды Хаффмана меняются местами. Начиная с корня дерева Хаффмана, каждый бит закодированных данных проходится до тех пор, пока не будет достигнут листовой узел, и выводится соответствующий символ.