Алгоритм Хаффмана используется для построения оптимального префиксного кода для сжатия данных. Давайте разберем правильную последовательность этапов работы алгоритма Хаффмана:
- Символы алфавита сортируются по вероятности их появления в тексте. На этом этапе мы определяем частоту каждого символа в тексте и сортируем их по возрастанию вероятности.
- Два символа с минимальными вероятностями появления последовательно объединяются в новый составной символ, при этом их вероятности суммируются. Мы берем два символа с наименьшими вероятностями и объединяем их, создавая новый узел. Вероятности этих символов суммируются и присваиваются новому узлу.
- Выполняется новая сортировка. После объединения символов необходимо снова отсортировать узлы по вероятности, чтобы продолжать процесс объединения.
- Строится дерево, каждый узел которого имеет суммарную вероятность всех узлов, находящихся ниже него. На этом этапе мы продолжаем объединять узлы, пока не останется один узел — корень дерева, который представляет собой всю совокупность символов.
- Задаются коды к вершинам, с учетом направления к узлам (например, направо – 1, налево – 0). После того как дерево построено, каждому символу присваивается код, который определяется путем движения от корня до листа: налево — 0, направо — 1.
Таким образом, алгоритм Хаффмана позволяет создать оптимальный код для каждого символа, минимизируя среднюю длину кодового слова и обеспечивая эффективное сжатие данных.