霍夫曼树是一种特殊的二叉树,经常被用来解决编码问题。在现代通信和计算机存储领域,编码是非常重要的任务。数据压缩、数据传输、网络通信都需要编码技术。霍夫曼树就是一种最优编码的解决方案。
霍夫曼树最初由霍夫曼教授于1952年提出。它的思想是:将出现频率高的字符用较短的编码表示,出现频率低的字符用较长的编码表示。这样可以减少总体编码长度,提高编码效率。因为霍夫曼树是根据字符频率建立的,所以也被称为霍夫曼编码树。
霍夫曼树的构建过程是:取出字符频率最小的两个节点,把它们合并成一个新节点,并把它们权值之和作为新节点的权值,一直重复这个过程,直到只剩下一个节点为止。这个节点就是霍夫曼树的根节点。
霍夫曼树的叶子节点对应着字符,左端为0,右端为1,从根节点到叶子节点的路径就是这个字符的编码。这样编码的规则不会发生二义性,可以正确无误地还原出原文。