哈夫曼编码 (30 分)

简介: 哈夫曼编码 (30 分)

给定一段文字,如果我们统计出字母出现的频率,是可以根据哈夫曼算法给出一套编码,使得用此编码压缩原文可以得到最短的编码总长。然而哈夫曼编码并不是唯一的。例如对字符串"aaaxuaxz",容易得到字母 'a'、'x'、'u'、'z' 的出现频率对应为 4、2、1、1。我们可以设计编码 {'a'=0, 'x'=10, 'u'=110, 'z'=111},也可以用另一套 {'a'=1, 'x'=01, 'u'=001, 'z'=000},还可以用 {'a'=0, 'x'=11, 'u'=100, 'z'=101},三套编码都可以把原文压缩到 14 个字节。但是 {'a'=0, 'x'=01, 'u'=011, 'z'=001} 就不是哈夫曼编码,因为用这套编码压缩得到 00001011001001 后,解码的结果不唯一,"aaaxuaxz" 和 "aazuaxax" 都可以对应解码的结果。本题就请你判断任一套编码是否哈夫曼编码。


输入格式:

首先第一行给出一个正整数 N(2≤N≤63),随后第二行给出 N 个不重复的字符及其出现频率,格式如下:

c[1] f[1] c[2] f[2] ... c[N] f[N]


其中c[i]是集合{'0' - '9', 'a' - 'z', 'A' - 'Z', '_'}中的字符;f[i]c[i]的出现频率,为不超过 1000 的整数。再下一行给出一个正整数 M(≤1000),随后是 M 套待检的编码。每套编码占 N 行,格式为:

c[i] code[i]

其中c[i]是第i个字符;code[i]是不超过63个'0'和'1'的非空字符串


输出格式:

对每套待检编码,如果是正确的哈夫曼编码,就在一行中输出"Yes",否则输出"No"。

注意:最优编码并不一定通过哈夫曼算法得到。任何能压缩到最优长度的前缀编码都应被判为正确。


输入样例:

7
A 1 B 1 C 1 D 3 E 3 F 6 G 6
4
A 00000
B 00001
C 0001
D 001
E 01
F 10
G 11
A 01010
B 01011
C 0100
D 011
E 10
F 11
G 00
A 000
B 001
C 010
D 011
E 100
F 101
G 110
A 00000
B 00001
C 0001
D 001
E 00
F 10
G 11


输出样例:

1. Yes
2. Yes
3. No
4. No


思路:要满足是哈夫曼编码得满足两个条件:

1:哈夫曼编码的带权路径和唯一

2:任意编码都不能是其他编码的前缀

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 70;
int cnt[N];
int main()
{
    priority_queue<int,vector<int>,greater<int>> q;
    int n,sum = 0;
    char op;
    cin>>n;
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        cin>>op>>cnt[i];
        q.push(cnt[i]);
    }
    while(q.size() > 1)
    {
        int a = q.top();
        q.pop();
        int b = q.top();
        q.pop();
        sum += a + b;
        q.push(a + b);
    }
    int T;
    cin>>T;
    while(T -- )
    {
        string s,f[N];
        int ans = 0;
        for(int i=0;i<n;i++)
        {
            cin>>op>>s;
            ans += s.size() * cnt[i];
            f[i] = s;
        }
        if(ans != sum) puts("No");
        else
        {
            int t = 0;
            for(int i=0;i<n;i++)
                for(int j=0;j<n;j++)
                    if(f[j].size() >= f[i].size() && i != j)
                        if(f[j].substr(0,f[i].size()) == f[i])
                            t = 1;
            if(t) puts("No");
            else puts("Yes");
        }
    }
    return 0;
}
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