poj1521

来源：互联网发布：雅虎股票数据接口编辑：程序博客网时间：2024/05/21 16:26

Problem: Entropy

Description: 有一些单词我们需要用二进制存储起来，但是单词出现的频率不一样，我们可以把那些出现频率高的字母的编码短一些，这样可以节省空间。用定长的编码来存储的话需要用8位二进制码来存储26个字母还有一个’_’符号。

Solution: 典型的哈弗曼编码，先哈弗曼过一遍，得到那些字符的编码，然后算出所需的空间。再用8*字符长度得到定长编码所需的空间，然后得到两种方式的比值。

Code(C++):

#include <iostream>#include <algorithm>#include <cstring>#include <string>#include <queue>#include <iomanip>using namespace std;typedef struct tagQue{    int value;    int id;    tagQue() {}    tagQue(int value,int id)    {        this->value=value;        this->id=id;    }    bool operator<(const tagQue &other)const    {        return !(this->value<other.value);    }} Que;struct HtNode{    char c;    int cn;    int parent,lchild,rchild;    HtNode() {}    HtNode(char c,int cn,int parent,int lchild,int rchild)    {        this->c=c;        this->cn=cn;        this->parent=parent;        this->lchild=lchild;        this->rchild=rchild;    }};int cnt[30];string Hc[100];HtNode Ht[100];priority_queue<Que> q;void Select(int &x,int &y){    x=q.top().id;    q.pop();    y=q.top().id;    q.pop();}void HuffmanCoding(HtNode HT[],string HC[],int n){    int i,t,f;    int m=2*n-1;    for(i=0; i<n; i++)        HT[i]=Ht[i];    for(i=n; i<m; i++)        HT[i]=HtNode(' ',0,0,0,0);    for(i=n; i<m; i++)    {        int s1,s2;        Select(s1,s2);        HT[s1].parent=i;        HT[s2].parent=i;        HT[i].lchild=s1;        HT[i].rchild=s2;        HT[i].cn=HT[s1].cn+HT[s2].cn;        q.push(Que(HT[i].cn,i));    }    string str;    for(i=0; i<n; i++)    {        str.erase();        for(t=i,f=HT[i].parent; f!=0; t=f,f=HT[f].parent)        {            if(HT[f].lchild==t)                str.append("0");            else                str.append("1");        }        reverse(str.begin(),str.end());        HC[i]=str;    }}int main(){    string str;    int length,i,t;    int sum;    while(cin>>str,str!="END")    {        t=0;sum=0;        memset(cnt,0,sizeof(cnt));        length=str.size();        for(i=0; i<length; i++)        {            if(str.at(i)>='A'&&str.at(i)<='Z')                cnt[str.at(i)-'A']++;            else                cnt[str.at(i)-'_'+26]++;        }        for(i=0; i<=26; i++)        {            if(cnt[i]==0)                continue;            if(i==26)            {                Ht[t].c='_';                Ht[t].cn=cnt[i];                Ht[t].parent=0;                Ht[t].lchild=0;                Ht[t++].rchild=0;            }            else            {                Ht[t].c=char(i+'A');                Ht[t].cn=cnt[i];                Ht[t].parent=0;                Ht[t].lchild=0;                Ht[t++].rchild=0;            }        }        for(i=0;i<t;i++)            q.push(Que(Ht[i].cn,i));        HuffmanCoding(Ht,Hc,t);        for(i=0;i<t;i++)            {                int len=Hc[i].size();                sum+=Ht[i].cn*len;            }        cout<<length*8<<" "<<sum<<" ";        cout<<setiosflags(ios::fixed)<<setprecision(1)<<float(length*8)/sum<<endl;    }    return 0;}

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