哈夫曼编码和解码

C++ 哈夫曼编码 【介绍编码过程】
哈夫曼树编码及其图形化的实现 【使用可视化方式展现最终编码效果】
Python中使用哈夫曼算法实现文件的压缩与解压缩 【Python实现】
哈夫曼树 C语言实现 【图解如何生成】

编码过程

1. 使用二进制流，统计当前文件有哪些字符
如python代码编写所示

2. 为这些字符生成哈夫曼树。规则：
下文中的w权重，即为该字符的出现次数
(1) 将w1、w2、…，wn看成是有n 棵树的森林(每棵树仅有一个结点)；

(2) 在森林中选出两个根结点的权值最小的树合并，作为一棵新树的左、右子树，且新树的根结点权值为其左、右子树根结点权值之和；

(3)从森林中删除选取的两棵树，并将新树加入森林；

(4)重复(2)、(3)步，直到森林中只剩一棵树为止，该树即为所求得的哈夫曼树。

3. 生成编码

• 从叶子结点出发，如果该结点为父结点的左孩子，则在编码追加“0”；如果为其右孩子，则编码追加“1”，
• 编码结束后记得把字符串倒过来。因此编码是从叶子结点从下往上的，而解码需要从根节点从上往下

4. 压缩
压缩的文件头需要保存哈夫曼的信息

1. 写入文件的原名
2. 写入节点数量
3. 计算最大频率的字节数，并写入
4. 写入节点和对应频率
5. 循环写入数据，每次凑够一个字节

5. 解压

1. 读取写入文件名
2. 读取节点数量
3. 读取位宽
4. 根据节点数量和位宽，读取节点和对应频率，重构哈夫曼树
5. 循环读取数据，按照哈夫曼编码解码