我们可以用java来解码哈夫曼代码吗

Question

给定一组字符及其对应的哈夫曼编码字符串。我们可以试着解码它们吗

我有下面的课程来说明我的方法。我确实在网上尝试了一些测试案例，但我对我的发现并不完全满意

这是我在互联网“Geeksforgeks”上找到的一个测试用例，它对应的编码字符串在main方法中作为搜索函数的参数给出。这个测试用例似乎运行良好。有人能解释为什么我们可以或为什么我们不能使用试镜吗

public class HuffmanDecode {
    static class Code {
        Character c;
        Code[] children;
        boolean isEnd;
        public Code(){
            this.c = null;
            this.children = new Code[2];
            this.isEnd = false;
            for(int i = 0 ; i < 2; i++){
                children[i] = null;
            }
        }
    }

    static Code root;
    static StringBuilder str = new StringBuilder();

    public static void buildTree(String input, Code current, char ch){
        for(int i = 0 ; i < input.length() ; i++){
            char curr = input.charAt(i);
            int index = curr - '0';
            if(current.children[index] == null){
                current.children[index] = new Code();
            }
            current = current.children[index];
        }

        current.isEnd = true;
        current.c = ch;
    }

    public static String search(String input, Code current){
        for(int i = 0 ; i < input.length(); i++){
            char curr = input.charAt(i);
            int index = curr - '0';
            if(current!=null && current.isEnd){
                str.append(current.c);
                current = root;
                i--;
            }
            else if(current.children[index]!=null && !current.isEnd){
                current = current.children[index];
            }

        }
        if(current!=null && current.isEnd)str.append(current.c);
        return str.toString();
    }
    public static void main(String[] args) {
        HuffmanDecode obj = new HuffmanDecode();
        HashMap<Character, String> map = new HashMap<>();
        root = new Code();
        map.put('e',"10");
        map.put('f',"1100");
        map.put('g',"011");
        map.put('k',"00");
        map.put('o',"010");
        map.put('r',"1101");
        map.put('s',"111");

        map.forEach((key, value)->{
            obj.buildTree(value,root,key);
        });
        search("01110100011111000101101011101000111",root);
        System.out.println(str.toString());
    }
}

Answer 1

是的，Trie可以用于将字符编码和解码为位表示，前提是它是一个二叉树。没有二进制结构的trie将不可解码，因为在通过trie中每个节点的潜在字符值进行解析时，可能会有一些字符最终无法访问，因为它们与trie结构中较高的节点表示的字符共享前缀。例如，如果a B用代码001表示，a C用代码001111表示，则解码算法无法到达代表字母C的节点，因为它将在到达父值B时返回。这将导致无法解码包含字母C的任何语句，因此，使非二进制trie在编码或解码一组哈夫曼编码字符时无效。然而，给定一个二进制trie，表示一个字符的每个节点将被表示为trie中的一个叶值，这意味着每个编码字符都将有一个“前缀码”，确保其任何父节点中都没有表示字符，从而确保解码算法可以达到字符表示