20182326 2019-2020-1「オブジェクト指向プログラミングとデータ構造、」ハフマンテストレポート
1.実験の内容と要件
文字セットで：S = {A、B、 C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、nopq、R、S、T、U、V、X、W、 Y、Z}。
計算された確率構造ハフマン木に基づき、各文字の出現の統計的確率を含むファイルの26個の文字を考えます。
英語の文書とは、符号化と復号化を完了します。
要件：
（1）（など、または句読点を含めることはできません）が含まれ、英語のファイルの26個の文字を用意し、それぞれのキャラクターの統計の確率
（2）ハフマンツリー構造
英語のファイルの（3）は、符号化され、出力はコード化されましたファイル
エンコードされたファイルを復号化する（4）、デコードされた出力ファイル
（5）実験の設計と実装プロセスについてのブログ、およびソースコードの雲の広がりを書く
（6）結果のスクリーンショットは、クラウドクラスのレッスンにアップロード
2.実験の手順と結果
- ハフマン木
ハフマン木も最高の木として知られています。- パスとパスの長さ：
ツリーで、子からのノード間のパスがダウンに到達することができ、または孫ノードは、パスと呼ばれます。枝の数は、パス経路長と呼ばれています。層の所定の数がルートノードである場合、ルートノードから最初のノード層Lへのパスの長さはL-1です。 - 右ノードと加重経路長：
ツリーノードがある意味割り当てられた値を持っている場合、この値は、右ノードと呼ばれています。ノードの加重経路長：ノードのノードとの間の右へのルートから経路長の積。 - 加重長経路ツリー：
加重路長をWPLと呼ば加重経路長と、すべてのリーフノードのツリーとして定義されます。
- パスとパスの長さ：
転送されたファイル
- ハフマンの構築
package com.liuhao.DataStructures;
import java.util.ArrayDeque;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Queue;
public class HuffmanTree {
public static class Node<E> {
E data;
double weight;
Node leftChild;
Node rightChild;
public Node(E data, double weight) {
super();
this.data = data;
this.weight = weight;
}
public String toString() {
return "Node[data=" + data + ", weight=" + weight + "]";
}
}
public static void main(String[] args) {
List<Node> nodes = new ArrayList<Node>();
nodes.add(new Node("A", 40.0));
nodes.add(new Node("B", 8.0));
nodes.add(new Node("C", 10.0));
nodes.add(new Node("D", 30.0));
nodes.add(new Node("E", 10.0));
nodes.add(new Node("F", 2.0));
Node root = HuffmanTree.createTree(nodes);
System.out.println(breadthFirst(root));
}
/**
* 构造哈夫曼树
*
* @param nodes
* 节点集合
* @return 构造出来的哈夫曼树的根节点
*/
private static Node createTree(List<Node> nodes) {
// 只要nodes数组中还有2个以上的节点
while (nodes.size() > 1) {
quickSort(nodes);
//获取权值最小的两个节点
Node left = nodes.get(nodes.size()-1);
Node right = nodes.get(nodes.size()-2);
//生成新节点，新节点的权值为两个子节点的权值之和
Node parent = new Node(null, left.weight + right.weight);
//让新节点作为两个权值最小节点的父节点
parent.leftChild = left;
parent.rightChild = right;
//删除权值最小的两个节点
nodes.remove(nodes.size()-1);
nodes.remove(nodes.size()-1);
//将新节点加入到集合中
nodes.add(parent);
}
return nodes.get(0);
}
/**
* 将指定集合中的i和j索引处的元素交换
*
* @param nodes
* @param i
* @param j
*/
private static void swap(List<Node> nodes, int i, int j) {
Node tmp;
tmp = nodes.get(i);
nodes.set(i, nodes.get(j));
nodes.set(j, tmp);
}
/**
* 实现快速排序算法，用于对节点进行排序
*
* @param nodes
* @param start
* @param end
*/
private static void subSort(List<Node> nodes, int start, int end) {
if (start < end) {
// 以第一个元素作为分界值
Node base = nodes.get(start);
// i从左边搜索，搜索大于分界值的元素的索引
int i = start;
// j从右边开始搜索，搜索小于分界值的元素的索引
int j = end + 1;
while (true) {
// 找到大于分界值的元素的索引，或者i已经到了end处
while (i < end && nodes.get(++i).weight >= base.weight)
;
// 找到小于分界值的元素的索引，或者j已经到了start处
while (j > start && nodes.get(--j).weight <= base.weight)
;
if (i < j) {
swap(nodes, i, j);
} else {
break;
}
}
swap(nodes, start, j);
//递归左边子序列
subSort(nodes, start, j - 1);
//递归右边子序列
subSort(nodes, j + 1, end);
}
}
public static void quickSort(List<Node> nodes){
subSort(nodes, 0, nodes.size()-1);
}
//广度优先遍历
public static List<Node> breadthFirst(Node root){
Queue<Node> queue = new ArrayDeque<Node>();
List<Node> list = new ArrayList<Node>();
if(root!=null){
//将根元素加入“队列”
queue.offer(root);
}
while(!queue.isEmpty()){
//将该队列的“队尾”元素加入到list中
list.add(queue.peek());
Node p = queue.poll();
//如果左子节点不为null，将它加入到队列
if(p.leftChild != null){
queue.offer(p.leftChild);
}
//如果右子节点不为null，将它加入到队列
if(p.rightChild != null){
queue.offer(p.rightChild);
}
}
return list;
}
}- コーディング、出力ファイル
、出力ファイルをデコード
コードの
結果：
3.実験過程で発生した問題や決済処理
質問1：システムは指定されたファイルを見つけることができません
問題1ソリューション：あなたは、ファイルを作成する場合（手動で親ディレクトリの後に作成されていない限り）、あなたが最初のファイルの親ディレクトリを作成する必要があります。
また、ファイルのマルチレベルのディレクトリを作成するために書かれました：
File fileDir = new File(“C:/test/”);
fileDir.mkdirs();
File file = new File(“test.txt”);
file.createNewFile();変更がまだ間違っているの後、ファイル名が間違っていることを確認しました。。。
その他（知覚、思考、など）
- 不注意は、エラー（問題を）チェックアウトしませんでした