Java实现哈夫曼编码

Posted 2021-03-18 初寒~修

package com.zerohua.work;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Scanner;

class Node{
 char letter;
 int power;
 Node left_son;
 Node right_son;
 public Node() { super();}
 public Node(int power) {
  this.power = power;
 }
}

public class CurrDesign {
 
 static Map<Character, String> map = new HashMap<Character, String>();
 public static void main(String[] args) {
  List <Node>list = codingTable();//输入
  Node tree_root = creatHFMtree(list);
  creatTable(tree_root,"");
  display();
  
  String text = inputText();
  encode(text);
  
  String code = inputCode();
  decode(code,tree_root);
 }
 
 public static String[] encode(String text) {
  String []s = new String[100];
  char []key = text.toCharArray();
  System.out.println("编码结果为：");
  for(int i=0;i<key.length;i++) {
   s[i]=map.get(key[i]);
   System.out.print(s[i]+" ");
  }
  System.out.println();
  return s;
 }
 
 public static void decode(String s,Node tree_root) {
  System.out.println("译码结果为：");
  char []num = s.toCharArray();
  Node node = tree_root;
  for(int i=0;i<num.length;i++) {
   node = check(node,num[i]);
   if(node==null) {
    node = check(tree_root,num[i]);
   }
  }
  System.out.println(node.letter);
 }
 
 public static Node check(Node node,char c) {
  if(node.left_son!=null && c==‘0‘)
   return node.left_son;
  else if(node.right_son!=null && c==‘1‘){
   return node.right_son;
  }
  System.out.print(node.letter);
  return null; 
 }
 
 public static Object getKey(Object value){
     for(Object key: map.keySet()){
         if(map.get(key).equals(value)){
             return key;
         } 
     }
     return null;
 }
 
 public static String inputText() {
  Scanner in = new Scanner(System.in);
  System.out.println("请输入要编码的文本，只含大写字母：");
  String text = in.next();
  return text;
 }
 
 public static String inputCode() {
  Scanner in = new Scanner(System.in);
  System.out.println("请输入编码：");
  String code = in.next();
  in.close();
  return code;
 }
 
 public static  List<Node> codingTable(){
  List <Node>list = new ArrayList<Node>();
  int []num = {186,64,13,22,32,103,21,15,47,57,1,2,32,20,57,63,15,1,48,51,80,23,8,18,1,16};
  Node node = null;
  for(int n=0;n<26;n++) {
   node = new Node();
   node.letter = (char)(‘A‘+n);
   node.power = num[n];
   list.add(node);
  }
  return list;
 }
 
 public static void display() {
  System.out.println("The huffman coding table are:");
  System.out.println(map.toString());
 }
 
 public static Node creatHFMtree(List<Node> list){
  Node p = null;
  int n = 0;
  while(!list.isEmpty()) {
   if(n!=0) {
    list.add(p);
   } 
   Node min1 = new Node(1000);
   Node min2 = new Node(999);
   for(Node node:list) {
    if(node.power < min1.power) {
     if(node.power < min2.power) {
      min1 = min2;
      min2 = node;
     }else {
      min1 = node;
     }
    }  
   }
   p = new Node(min1.power+min2.power);
   p.left_son  = min2;
   p.right_son = min1;
   list.remove(min1);
   list.remove(min2);
   n++;
  }
  return p;
 }
 
 public static void creatTable(Node node,String coding){
  if(node.left_son!=null) {
   creatTable(node.left_son,coding+"0");
  } 
  if(node.right_son!=null) {
   creatTable(node.right_son,coding+"1");
  }
  if(node.left_son==null && node.right_son==null) { 
   map.put(node.letter, coding); 
  }
 } 
}