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2024年3月12日发(作者：vb考试视频教程全集)

霍夫曼编码的C语言实现

1.霍夫曼编码

霍夫曼编码是1952年为文本文件而成立，是一种统计编码。属于无损紧缩编码。霍

夫曼编码的码长是转变的，对于出现频率高的信息，编码的长度较短；而对于出现频率低

的信息，编码长度较长。这样，处置全数信息的总码长必然小于实际信息的符号长度。霍

夫曼编码同香农、费诺编码一样是一种通信编码，可是他们是按不同思路设计了各自的编

码实现方式。

通信的根本问题是如何将信源输出的信息在接收端的信息精准或近似的复制出来。若

接收端要求无失真地精准复制信源输出的消息，此信源编是无失真编码。只有对离散信源

可以实现无失真编码，由于持续信源输出信息量可为无穷大，故不可能实现无失真编码。

霍夫曼编码就是一种无损紧缩编码，在通信领域中应用超级普遍，因此咱们用C语言的方

式为让大家更好的熟悉和理解霍夫曼编码。

2.编码原理

霍夫曼码由霍夫曼树构造，平均码长是霍夫曼树的带权路径长度，由于霍夫曼树是权

最小的树，故其紧缩效果最好。霍夫曼树—即最优二叉树，带权路径长度最小的二叉树，

常常应用于数据紧缩。 在计算机信息处置中，“霍夫曼编码”是一种一致性编码法（又称

"熵编码法"），用于数据的无损耗紧缩。这一术语是指利用一张特殊的编码表将源字符（例

如某文件中的一个符号）进行编码。这张编码表的特殊的地方在于，它是按照每一个源字

符出现的估算概率而成立起来的。

霍夫曼码是用概率匹配方式进行信源编码。有两个明显特点：一是保证了概率大的符

号对应于短码，概率小的对应于长码，充分利用了短码；二是缩减信源的最后二个码字老

是最后一名不同，从而保证了霍夫曼码是即时码。

霍夫曼变长码的效率很高，它可以单个信源符号编码或用L较小的信源序列编码，对

编码器的设计来讲也易实现，但要注意，更高效率的编码仍须按长序列来计算，这样才能

使平均码字降低。

3.霍夫曼编码的步骤

（l）将信号源的符号依照出现概率递减的顺序排列。

（2）将两个最小出现概率进行归并相加，取得的结果作为新符号的出现概率。

（3）重复进行步骤1和2直到概率相加的结果等于1为止。

（4）在归并运算时，概率大的符号用编码0表示，概率小的符号用编码1表示。

（5）记录下概率为1处到当前信号源符号之间的0，l序列，从而取得每一个符号的

编码。

例如：

设信号源为 s＝｛s1, s2, s3, s4, s5｝

对应的概率为p＝｛，，, ，｝。


本文标签： 编码 概率 信源 符号 信息

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