Как работает алгоритм сжатия Хаффмана при обработке больших текстовых файлов?

Алгоритм сжатия Хаффмана позволяет существенно сократить объём информации, необходимой для хранения или передачи файла. dzen.ru В основе алгоритма лежит построение специального двоичного дерева, где каждый символ в данных представляется узлом дерева. dzen.ru

Алгоритм Хаффмана состоит из нескольких ключевых шагов: dzen.ru

1. Создание таблицы частот. dzen.ru Анализируются данные, чтобы определить, как часто каждый символ встречается. dzen.ru Эти частоты становятся основой для построения дерева. dzen.ru
2. Построение дерева Хаффмана. dzen.ru На основе таблицы частот создаётся двоичное дерево, в котором узлы объединяются в порядке возрастания частоты. dzen.ru Итоговое дерево представляет собой структуру, где каждый символ имеет уникальный путь от корня. dzen.ru
3. Генерация кодов. dzen.ru После построения дерева для каждого символа вычисляется уникальный двоичный код. dzen.ru
4. Кодирование данных. dzen.ru Исходные символы заменяются их сгенерированными кодами, в результате чего создаётся битовая строка, которая упаковывается в байты для хранения. dzen.ru

Распаковка сжатых данных производится в обратном порядке. dzen.ru Сначала из заголовка файла восстанавливается дерево Хаффмана, а затем, используя это дерево, битовая строка декодируется обратно в символы. dzen.ru Это позволяет полностью восстановить исходный файл без потерь информации. dzen.ru

Алгоритм Хаффмана обеспечивает значительное уменьшение размера файлов, особенно если данные содержат повторяющиеся символы. dzen.ru Однако он малоэффективен для файлов маленьких размеров. intuit.ru