题目链接:https://vjudge.net/problem/UVA-240

题目大意

  哈夫曼编码是一种最优编码方法。根据已知源字母表中字符出现的频率,将源字母表中字符编码为目标字母表中字符,最优的意思是编码信息的平均长度最小。在该问题中,你需要将 N 个大写字母(源字母 $S_1 \dots S_N$,频率 $f_1 \dots f_N$)转换成 R 进制数字(目标字母 $T_1 \dots T_R$)。

  当 R = 2 时,编码过程分几个步骤,每个步骤中,有两个最低频率的源字符 S1、S2,合并 成一个新的“组合字母”,频率为 S1、S2 的频率之和。如果最低频率和次低频率相等,则字母表中最早出现的字母被选中。经过一系列的步骤后,最后只剩两个字母合并,每次合并的字母分配一个目标字符,较低频率的分配 0,另一个分配 1。(如果一个合并中,每个字母有相同的频率,最早出现的分配 0,出于比较的目的,组合字母的值为合并中最早出现的字母的值。)源符号的最终编码由每次形成的目标字符组成。

  目标字符以相反顺序连接,最终编码序列中第一个字符为分配给组合字母的最后一个目标字符。

  当 R > 2 时,每一个步骤分配 R 个符号。由于每个步骤将 R 个字母或组合字母合并为一个组合字母,并且最后一次合并必须合并 R 个字母和组合字母,源字母必须包含 k * (R - 1) + R 个字母, k 为整数。由于 N 可能不是很大,因此必须包括适当数量具有零频率的虚拟字母。 这些虚拟的字母不包含在输出中。在进行比较时,虚拟字母晚于字母表中的任何字母。

  霍夫曼编码的基本过程与 R = 2 情况相同。在每次合并中,将具有最低频率的 R 个字母合并,形成新的组合字母,其频率等于组中包括的字母频率的总和。被合并的字母被分配目标字母符号 0 到 R - 1。

分析

  先构建哈夫曼树,再生成编码。
  在处理 R > 2 的情况时,可以按照题目所讲的那样补虚拟字母,也可以先处理掉多余的字母,我采取的是后一种方案。
  处理完多余字母之后就是中规中矩的哈夫曼问题了。
  案例见原题。

代码如下

 #include <bits/stdc++.h>
using namespace std; #define INIT() ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(0);cout.tie(0);
#define Rep(i,n) for (int i = 0; i < (n); ++i)
#define For(i,s,t) for (int i = (s); i <= (t); ++i)
#define rFor(i,t,s) for (int i = (t); i >= (s); --i)
#define ForLL(i, s, t) for (LL i = LL(s); i <= LL(t); ++i)
#define rForLL(i, t, s) for (LL i = LL(t); i >= LL(s); --i)
#define foreach(i,c) for (__typeof(c.begin()) i = c.begin(); i != c.end(); ++i)
#define rforeach(i,c) for (__typeof(c.rbegin()) i = c.rbegin(); i != c.rend(); ++i) #define pr(x) cout << #x << " = " << x << " "
#define prln(x) cout << #x << " = " << x << endl #define LOWBIT(x) ((x)&(-x)) #define ALL(x) x.begin(),x.end()
#define INS(x) inserter(x,x.begin()) #define ms0(a) memset(a,0,sizeof(a))
#define msI(a) memset(a,inf,sizeof(a))
#define msM(a) memset(a,-1,sizeof(a)) #define MP make_pair
#define PB push_back
#define ft first
#define sd second template<typename T1, typename T2>
istream &operator>>(istream &in, pair<T1, T2> &p) {
in >> p.first >> p.second;
return in;
} template<typename T>
istream &operator>>(istream &in, vector<T> &v) {
for (auto &x: v)
in >> x;
return in;
} template<typename T1, typename T2>
ostream &operator<<(ostream &out, const std::pair<T1, T2> &p) {
out << "[" << p.first << ", " << p.second << "]" << "\n";
return out;
} inline int gc(){
static const int BUF = 1e7;
static char buf[BUF], *bg = buf + BUF, *ed = bg; if(bg == ed) fread(bg = buf, , BUF, stdin);
return *bg++;
} inline int ri(){
int x = , f = , c = gc();
for(; c<||c>; f = c=='-'?-:f, c=gc());
for(; c>&&c<; x = x* + c - , c=gc());
return x*f;
} typedef long long LL;
typedef unsigned long long uLL;
typedef pair< double, double > PDD;
typedef pair< int, int > PII;
typedef pair< int, PII > PIPII;
typedef pair< string, int > PSI;
typedef pair< int, PSI > PIPSI;
typedef set< int > SI;
typedef vector< int > VI;
typedef vector< VI > VVI;
typedef vector< PII > VPII;
typedef map< int, int > MII;
typedef map< int, PII > MIPII;
typedef map< string, int > MSI;
typedef multimap< int, int > MMII;
//typedef unordered_map< int, int > uMII;
typedef pair< LL, LL > PLL;
typedef vector< LL > VL;
typedef vector< VL > VVL;
typedef priority_queue< int > PQIMax;
typedef priority_queue< int, VI, greater< int > > PQIMin;
const double EPS = 1e-;
const LL inf = 0x7fffffff;
const LL infLL = 0x7fffffffffffffffLL;
const LL mod = 1e9 + ;
const int maxN = 1e4 + ;
const LL ONE = ;
const LL evenBits = 0xaaaaaaaaaaaaaaaa;
const LL oddBits = 0x5555555555555555; template<class T>
inline string toString(T x) {
ostringstream sout;
sout << x;
return sout.str();
} // R: 基數
// N: 字母數量
// T: 案例標號
int R, N, T;
int freq[], freqSum;
string codes[]; // expSum: 期望和
LL expSum;
double avglen; struct Node{
LL timestamp = infLL;
int letter = ;
int weight = ;
vector< Node > nexts; bool operator< (const Node &x) const {
if(weight == x.weight) return timestamp > x.timestamp;
return weight > x.weight;
}
};
Node root; void buildHuffmanTree() {
priority_queue< Node > minH; Rep(i, N) {
Node t;
t.letter = i;
t.weight = freq[i];
t.timestamp = i;
minH.push(t);
} // 題目中說要補問號占位符,我這裏就不補了,直接把需要補充的節點合成一個代表節點
int r = (N - ) % (R - );
if(r) r += ; Node tmpR;
Rep(i, r) {
Node tmp = minH.top(); minH.pop(); tmpR.nexts.PB(tmp);
tmpR.weight += tmp.weight;
// 代表節點的時間戳由集合中最早的節點決定
tmpR.timestamp = min(tmpR.timestamp, tmp.timestamp);
}
if(tmpR.weight) minH.push(tmpR); // 正式建树
while(minH.size() >= R) {
Node t;
Rep(i, R) {
Node tmp = minH.top(); minH.pop(); t.nexts.PB(tmp);
t.weight += tmp.weight;
// 代表節點的時間戳由集合中最早的節點決定
t.timestamp = min(t.timestamp, tmp.timestamp);
}
minH.push(t);
} //assert(minH.size() == 1);
root = minH.top();
} void dfs(Node &rt, string ret, int deep) {
if(!rt.nexts.size()) {
codes[rt.letter] = ret;
expSum += freq[rt.letter] * deep;
return;
} Rep(i, rt.nexts.size()) {
//assert((i + R - rt.nexts.size()) / 10 == 0);
dfs(rt.nexts[i], ret + toString(i + R - rt.nexts.size()), deep + );
}
} void generateCode() {
expSum = ; dfs(root, "", ); avglen = 1.0 * expSum / freqSum;
} int main(){
//freopen("MyOutput.txt","w",stdout);
//freopen("input.txt","r",stdin);
//INIT();
while(cin >> R) {
if(!R) break;
cin >> N;
freqSum = ;
Rep(i, N) {
cin >> freq[i];
freqSum += freq[i];
} buildHuffmanTree();
generateCode(); printf("Set %d; average length %.2f\n", ++T, avglen);
Rep(i, N) printf(" %c: %s\n", i + 'A', codes[i].c_str());
printf("\n");
}
return ;
}

UVA 240 Variable Radix Huffman Encoding的更多相关文章

  1. Python 算法(2) 哈夫曼编码 Huffman Encoding

    这个问题原始是用来实现一个可变长度的编码问题,但可以总结成这样一个问题,假设我们有很多的叶子节点,每个节点都有一个权值w(可以是任何有意义的数值,比如它出现的概率),我们要用这些叶子节点构造一棵树,那 ...

  2. 论文笔记——A Deep Neural Network Compression Pipeline: Pruning, Quantization, Huffman Encoding

    论文<A Deep Neural Network Compression Pipeline: Pruning, Quantization, Huffman Encoding> Prunin ...

  3. 虚拟变量和独热编码的区别(Difference of Dummy Variable & One Hot Encoding)

    在<定量变量和定性变量的转换(Transform of Quantitative & Qualitative Variables)>一文中,我们可以看到虚拟变量(Dummy Var ...

  4. 131.003 数据预处理之Dummy Variable & One-Hot Encoding

    @(131 - Machine Learning | 机器学习) Demo 直观来说就是有多少个状态就有多少比特,而且只有一个比特为1,其他全为0的一种码制 {sex:{male, female}}​ ...

  5. huffman树实现的压缩算法,java

    1.树的构建 package huffman; public abstract class BinaryTreeBasis { protected TreeNode root; public Bina ...

  6. 集显也能硬件编码:Intel SDK && 各种音视频编解码学习详解

    http://blog.sina.com.cn/s/blog_4155bb1d0100soq9.html INTEL MEDIA SDK是INTEL推出的基于其内建显示核心的编解码技术,我们在播放高清 ...

  7. 我的Android进阶之旅------>Android中编解码学习笔记

    编解码学习笔记(一):基本概念 媒体业务是网络的主要业务之间.尤其移动互联网业务的兴起,在运营商和应用开发商中,媒体业务份量极重,其中媒体的编解码服务涉及需求分析.应用开发.释放license收费等等 ...

  8. 流媒体知识 wiki

    媒体业务是网络的主要业务之间.尤其移动互联网业务的兴起,在运营商和应用开发商中,媒体业务份量极重,其中媒体的编解码服务涉及需求分析.应用开发.释放license收费等等.最近因为项目的关系,需要理清媒 ...

  9. 【miscellaneous】各种音视频编解码学习详解

    编解码学习笔记(一):基本概念 媒体业务是网络的主要业务之间.尤其移动互联网业务的兴起,在运营商和应用开发商中,媒体业务份量极重,其中媒体的编解码服务涉及需求分析.应用开发.释放license收费等等 ...

随机推荐

  1. 「ZJOI2019」语言 解题报告

    「ZJOI2019」语言 3个\(\log\)做法比较简单,但是写起来还是有点麻烦的. 大概就是树剖把链划分为\(\log\)段,然后任意两段可以组成一个矩形,就是个矩形面积并,听说卡卡就过去了. 好 ...

  2. 学习android文档

    follow lesson, 一. 创建一helloworld,运行.fragment_main.xml里默认是relativeLayout和Textview 二. 创建第一个图形界面,主要是说fra ...

  3. 四:RF框架appium工具之xpath定位

    XPATH定位方法具体的学会,还是在今年1月份,以前运用的都不熟练. 这个定位神器是一定要掌握的,不然有你抓狂的时候. 第一要掌握它的书写格式,这个好上手. 第二要掌握它的具体用法.这个就要多练习了, ...

  4. C语言中的数据类型转换函数

    头文件#include<stdlib.h> 1. 函数名: atof 功 能: 把字符串转换成浮点数 用 法: double atof(const char *nptr); 2.函数名: ...

  5. 探索C++的秘密之详解extern

    转载:http://developer.51cto.com/art/200704/46843.htm C和C++对函数的处理方式是不同的.extern "C"是使C++能够调用C写 ...

  6. CSS:CSS Id 和 Class选择器

    ylbtech-CSS:CSS Id 和 Class选择器 1.返回顶部 1. CSS Id 和 Class id 和 class 选择器 如果你要在HTML元素中设置CSS样式,你需要在元素中设置& ...

  7. C++子类父类构造函数的关系

    在C++中子类继承和调用父类的构造函数方法 构造方法用来初始化类的对象,与父类的其它成员不同,它不能被子类继承(子类可以继承父类所有的成员变量和成员方法,但不继承父类的构造方法).因此,在创建子类对象 ...

  8. centos7下利用nfs搭建wordpress

    拓扑环境 web1 192.168.198.110 web2 192.168.198.120 mysql 192.168.198.130 DNS 192.168.198.10 NFS 192.168. ...

  9. CDH6.1.0离线安装——笔记

    一. 概述 该文档主要记录大数据平台的搭建CDH版的部署过程,以供后续部署环境提供技术参考. 1.1 主流大数据部署方法 目前主流的hadoop平台部署方法主要有以下三种: Apache hadoop ...

  10. ajax实现异步刷新

    1. 导入 json 包: jackson-annotations-2.8.9.jar jackson-core-2.8.9.jar jackson-databind-2.8.9.jar json.j ...