我们可以使用"尝试解码霍夫曼代码"吗

Question

给定一组字符及其相应的霍夫曼编码字符串。我们可以尝试解码它们吗？

下面的课说明了我的方法。我确实在互联网上尝试了一些测试案例，但我对自己的发现并不完全满意。

这是我在互联网上发现的一个测试用例"geeksfogekes"，它对应的编码字符串在主方法中作为我的搜索函数的参数给出。这个测试用例似乎运行良好。有人能解释为什么我们可以或不能使用尝试吗？

public class HuffmanDecode {
static class Code {
Character c;
Code[] children;
boolean isEnd;
public Code(){
this.c = null;
this.children = new Code[2];
this.isEnd = false;
for(int i = 0 ; i < 2; i++){
children[i] = null;
}
}
}
static Code root;
static StringBuilder str = new StringBuilder();
public static void buildTree(String input, Code current, char ch){
for(int i = 0 ; i < input.length() ; i++){
char curr = input.charAt(i);
int index = curr - '0';
if(current.children[index] == null){
current.children[index] = new Code();
}
current = current.children[index];
}
current.isEnd = true;
current.c = ch;
}
public static String search(String input, Code current){
for(int i = 0 ; i < input.length(); i++){
char curr = input.charAt(i);
int index = curr - '0';
if(current!=null && current.isEnd){
str.append(current.c);
current = root;
i--;
}
else if(current.children[index]!=null && !current.isEnd){
current = current.children[index];
}
}
if(current!=null && current.isEnd)str.append(current.c);
return str.toString();
}
public static void main(String[] args) {
HuffmanDecode obj = new HuffmanDecode();
HashMap<Character, String> map = new HashMap<>();
root = new Code();
map.put('e',"10");
map.put('f',"1100");
map.put('g',"011");
map.put('k',"00");
map.put('o',"010");
map.put('r',"1101");
map.put('s',"111");
map.forEach((key, value)->{
obj.buildTree(value,root,key);
});
search("01110100011111000101101011101000111",root);
System.out.println(str.toString());
}
}

Answer 1

是的，Trie可以用于将字符编码和解码为位表示，前提是它是一个二进制树。没有二进制结构的trie将不可解码，因为在解析trie中每个节点的潜在字符值时，可能会有一些字符最终无法访问，因为它们与trie结构中更高级别的节点表示的字符共享前缀。例如，如果B用代码001表示，而C用代码001111表示，则解码算法无法到达表示字母C的节点，因为每当它到达父值B时，它就会返回。这将使它无法解码包含字母C的任何语句，并且因此使得非二进制trie在编码或解码一组霍夫曼编码字符方面无效。然而，在给定二进制trie的情况下，表示字符的每个节点都将表示为trie中的叶值，这意味着每个编码的字符都将有一个"前缀代码"，确保在其任何父节点中都没有表示字符，从而确保解码算法可以达到字符表示。