ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕົວຢ່າງ: Huffman ລະຫັດ

ໃນປັດຈຸບັນ, ຈໍານວນຫນ້ອຍປະຊາຊົນຄິດກ່ຽວກັບຄວາມເປັນຈິງ, ວິທີການບີບອັດໄຟລ໌. ເມື່ອປຽບທຽບກັບການນໍາໃຊ້ທີ່ຜ່ານມາຂອງຄອມພິວເຕີສ່ວນບຸກຄົນໄດ້ກາຍເປັນຫຼາຍງ່າຍຂຶ້ນ. ແລະເກືອບທຸກຄົນທີ່ເຮັດວຽກກັບລະບົບເອກະສານການນໍາໃຊ້ໄຟລ໌. ແຕ່ຈໍານວນຫນ້ອຍປະຊາຊົນຄິດກ່ຽວກັບວິທີການທີ່ເຂົາເຈົ້າເຮັດວຽກແລະສິ່ງທີ່ພື້ນຖານຄືການບີບອັດໄຟລ໌. ສະບັບທໍາອິດຫຼາຍຂອງຂະບວນການນີ້ແມ່ນໄດ້ລະຫັດ Huffman, ແລະພວກເຂົາໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນມື້ນີ້ໃນຫຼາຍໆເກັບນິຍົມ. ຜູ້ຊົມໃຊ້ຈໍານວນຫຼາຍບໍ່ຄິດວ່າວິທີທີ່ງ່າຍ compression file ໃຊ້ເວລາສະຖານທີ່ແລະມັນກໍາລັງເຮັດວຽກກ່ຽວກັບໂຄງການໄດ້. ໃນບົດຄວາມນີ້ພວກເຮົາຊອກຫາຢູ່ໃນວິທີການບີບອັດແມ່ນສິ່ງທີ່ nuances ການຊ່ວຍເຫຼືອໄວຂຶ້ນແລະງ່າຍຂະບວນການຂອງລະບົບພາສາ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບເບິ່ງສິ່ງທີ່ຫຼັກການເຂົ້າລະຫັດຕົ້ນໄມ້ດັ່ງກ່າວ.

ຂັ້ນຕອນວິທີປະຫວັດສາດ

ຂັ້ນຕອນວິທີທໍາອິດຫຼາຍຂອງລະຫັດປະສິດທິພາບຂອງຂໍ້ມູນຂ່າວສານເອເລັກໂຕຣນິກໄດ້ກາຍເປັນລະຫັດ Huffman ສະເຫນີເປັນຕົ້ນກາງຂອງສະຕະວັດ twentieth ໄດ້, ຄືໃນ 1952. ມັນແມ່ນການວ່າຜູ້ທີ່ຢູ່ໃນປັດຈຸບັນແມ່ນອົງປະກອບພື້ນຖານຂອງສ່ວນໃຫຍ່ຂອງບັນດາໂຄງການສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນເພື່ອບີບອັດຂໍ້ມູນຂ່າວສານດັ່ງກ່າວ. ໃນປັດຈຸບັນ, ຫນຶ່ງໃນແຫຼ່ງຂໍ້ມູນທີ່ນິຍົມຫຼາຍທີ່ສຸດການນໍາໃຊ້ລະຫັດນີ້ແມ່ນເກັບໄປສະນີ, ARJ, RAR ແລະອື່ນໆຈໍານວນຫຼາຍ. ນອກຈາກນີ້, ຂັ້ນຕອນວິທີ Huffman ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອ ບີບອັດ JPEG, ຮູບພາບ ແລະສິ່ງຂອງຮູບພາບອື່ນໆ. ດີ, faxes ທັງຫມົດແມ່ນຍັງນໍາໃຊ້ການເຂົ້າລະຫັດທີ່ທັນສະໄຫມ, invented ໃນ 1952. ເຖິງວ່າຈະມີຄວາມຈິງທີ່ວ່ານັບຕັ້ງແຕ່ການສ້າງຂອງລະຫັດດັ່ງກ່າວໄດ້ໃຊ້ເວລາຫຼາຍສະນັ້ນຈົນເຖິງທຸກວັນນີ້ມັນຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆເຍື່ອໃຫມ່ແລະອຸປະກອນປະເພດເກົ່າແລະທັນສະໄຫມ.

ຫຼັກການເຂົ້າລະຫັດປະສິດທິພາບ

ບົນພື້ນຖານຂອງຂັ້ນຕອນວິທີ Huffman ທີ່ປະກອບມີໂຄງການທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ທ່ານເພື່ອທົດແທນການທີ່ຫນ້າເຊື່ອຖືທີ່ສຸດ, ສ່ວນໃຫຍ່ມັກຈະສັນຍາລັກທີ່ເກີດຂຶ້ນເປັນ ລະຫັດໄບນາລີ ຂອງລະບົບ. ແລະຜູ້ທີ່ມີຫນ້ອຍທົ່ວໄປ, ແທນທີ່ດ້ວຍລະຫັດຕໍ່ໄປອີກແລ້ວ. ໄປລະຫັດ Huffman ຍາວເກີດຂຶ້ນພຽງແຕ່ຫຼັງຈາກທີ່ລະບົບໃຊ້ທັງຫມົດຄ່າຕ່ໍາສຸດໄດ້. ວິທີການນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ທ່ານເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຍາວຂອງລະຫັດສໍາລັບສັນຍາລັກຂອງຂໍ້ຄວາມຕົ້ນສະບັບເປັນທັງຫມົດໃນແຕ່ລະ. ຈຸດສໍາຄັນນັ້ນແມ່ນຢູ່ໃນການເລີ່ມຕົ້ນຂອງການຄາດຄະເນການເຂົ້າລະຫັດຂອງການປະກົດຕົວຂອງຕົວອັກສອນດັ່ງກ່າວຄວນໄດ້ຮັບການເປັນທີ່ຮູ້ຈັກແລ້ວ. ມັນແມ່ນມາຈາກພວກເຂົາຈະມີການກະກຽມແລະຂໍ້ຄວາມສຸດທ້າຍ. ອີງຕາມຂໍ້ມູນເຫຼົ່ານີ້, ຈະດໍາເນີນການກໍ່ສ້າງຂອງຕົ້ນໄມ້ລະຫັດ Huffman ໄດ້, ບົນພື້ນຖານຂອງການທີ່ຈະໄດ້ຮັບການຈັດຂຶ້ນໃນຕົວອັກສອນຂະບວນການເຂົ້າລະຫັດໃນຮວບຮວມໄດ້.

ລະຫັດ Huffman, ຍົກຕົວຢ່າງ

ສະແດງໃຫ້ເຫັນຂັ້ນຕອນວິທີການ, ພິຈາລະນາເປັນທີ່ແຕກຕ່າງຮູບພາບຂອງການກໍ່ສ້າງຂອງຕົ້ນໄມ້ລະຫັດ. ການນໍາໃຊ້ວິທີການນີ້ຈະມີປະສິດທິ, ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນເພື່ອຄວາມກະຈ່າງແຈ້ງຄໍານິຍາມຂອງຄ່າສະເພາະໃດຫນຶ່ງມີຄວາມຈໍາເປັນສໍາລັບແນວຄວາມຄິດຂອງຂະບວນການດັ່ງກ່າວ. ການທີ່ກໍານົດໄວ້ຂອງສຽງຂອງຂໍ້ແລະ arcs, ຊຶ່ງສາມາດກໍາກັບຈາກຂໍ້ຫາໂຫນດ, ເອີ້ນວ່າເສັ້ນສະແດງ. ຕົ້ນໄມ້ໃນຕົວຂອງມັນເອງແມ່ນເສັ້ນສະແດງການທີ່ມີກໍານົດໄວ້ຂອງຄຸນສົມບັດສະເພາະໃດຫນຶ່ງເປັນ:

• ໃນແຕ່ລະໂຫນດອາດຈະປະກອບມີຫຼາຍກ່ວາຫນຶ່ງໃນ arcs ໄດ້;
• ຫນຶ່ງໃນຕ່ອມນ້ໍາຈະຕ້ອງຮາກຂອງຕົ້ນໄມ້ດັ່ງກ່າວ, ນັ້ນຄືຄວາມຮັກບໍ່ຄວນເປັນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງປະຕູໂຄ້ງທີ່ທັງຫມົດ;
• ຖ້າລໍາຕົ້ນເລີ່ມຕົ້ນການເຄື່ອນຍ້າຍຕາມ arcs ໄດ້, ຂະບວນການຄວນອະນຸຍາດໃຫ້ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບທັງຫມົດໃນຂອງຕ່ອມນ້ໍາ.

ນອກນັ້ນຍັງມີການດັ່ງກ່າວເປັນສິ່ງທີ່ເປັນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງລະຫັດ Huffman ເປັນໃບຂອງຕົ້ນໄມ້ດັ່ງກ່າວ. ມັນເປັນຂໍ້ທີ່ບໍ່ຄວນໄປປະຕູໂຄ້ງໃດຫນຶ່ງ. ຖ້າຫາກວ່າທັງສອງຂໍ້ກໍາລັງເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍ arc, ຫນຶ່ງໃນນັ້ນກໍ່ແມ່ນພໍ່ແມ່ຂອງເດັກນ້ອຍອື່ນໆ, ໂດຍອີງຕາມທີ່ຂໍ້ດ້ວຍໄຟຟ້າອອກໄປ, ແລະສິ່ງທີ່ໄດ້ຖືກລວມເຂົ້າ. ຖ້າຫາກວ່າທັງສອງຂໍ້ມີຂໍ້ພໍ່ແມ່ດຽວກັນ, ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກເອີ້ນວ່າສະຖານທີ່ເອື້ອຍ. ຖ້າຫາກວ່າ, ໃນໃບ, ໃບຈາກຂໍ້ຂອງຫຼາຍ arcs ໄດ້, ຫຼັງຈາກນັ້ນມັນຖືກເອີ້ນວ່າເປັນໄມ້ຢືນຕົ້ນຄູ່. ພຽງແຕ່ສະນັ້ນເປັນຕົ້ນໄມ້ Huffman. peculiarity ຂອງການກໍ່ສ້າງຂອງຫນ່ວຍງານແມ່ນວ່ານ້ໍາຫນັກຂອງແຕ່ລະຄົນພໍ່ແມ່ແມ່ນເທົ່າກັບຜົນລວມຂອງນ້ໍາຫນັກຂອງທັງຫມົດຂໍ້ເດັກນ້ອຍຂອງຕົນໄດ້.

ເປັນຂັ້ນຕອນວິທີໃນການສ້າງຕົ້ນໄມ້ Huffman ໄດ້

ການກໍ່ສ້າງລະຫັດ Huffman ເປັນວັດສະດຸປ້ອນຈາກຕົວອັກສອນຂອງຫນັງສືໄດ້. ສ້າງບັນຊີລາຍຊື່ຂອງສະຖານທີ່ທີ່ມີອິດສະຫຼະໃນຕົ້ນໄມ້ລະຫັດອະນາຄົດ. ນ້ໍາຂອງແຕ່ລະໂຫນດໃນບັນຊີລາຍຊື່ຕ້ອງເປັນເຊັ່ນດຽວກັນກັບການຄາດຄະເນຂອງການປະກົດຕົວຂອງກະທູ້ຕົວອັກສອນທີ່ສອດຄ້ອງກັນກັບ node ນີ້. ໃນກໍລະນີດັ່ງກ່າວນີ້, ຫນຶ່ງໃນຜູ້ທີ່ມີນໍ້າຫນັກຢ່າງຫນ້ອຍໄດ້ຖືກຄັດເລືອກຈາກບັນດາສະຖານທີ່ຟຣີຫຼາຍຂອງຕົ້ນໄມ້ໃນອະນາຄົດ. ໃນກໍລະນີດັ່ງກ່າວນີ້, ຖ້າອັດຕາຕ່ໍາສຸດແມ່ນສັງເກດເຫັນໃນສະຖານທີ່ຈໍານວນຫນຶ່ງ, ທ່ານສາມາດ freely ເລືອກຂອງຄູ່ໄດ້. ຫຼັງຈາກນັ້ນມາການສ້າງຂໍ້ພໍ່ແມ່, ຊຶ່ງຕ້ອງມີນ້ໍາຫນັກຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນຜົນລວມຂອງນ້ໍາຫນັກຂອງຄູ່ຂອງຕ່ອມນ້ໍາໄດ້. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພໍ່ແມ່ສົ່ງບັນຊີລາຍຊື່ທີ່ມີການຫ້ອງນ້ໍ, ແລະເດັກນ້ອຍໄດ້ຖືກໂຍກຍ້າຍອອກ. ໃນ arc ນີ້ເປັນຕົວຊີ້ວັດທີ່ເຫມາະສົມ, ບໍ່ແລະສູນ. ຂະບວນການນີ້ແມ່ນຊ້ໍາໃຫ້ຫຼາຍເທົ່າທີ່ຈໍາເປັນເພື່ອຮັກສາພຽງແຕ່ຂໍ້ດຽວ. ຫຼັງຈາກນັ້ນຂຽນອອກຕົວເລກຖານສອງຈາກເທິງຫາລຸ່ມສຸດ.

ການປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງການບີບ

ໃນຄໍາສັ່ງທີ່ຈະເພີ່ມທະວີການປະສິດທິພາບການບີບອັດ, ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນໃນລະຫວ່າງການລະຫັດການກໍ່ສ້າງຕົ້ນໄມ້ການນໍາໃຊ້ຂໍ້ມູນທັງຫມົດກ່ຽວກັບການຄາດຄະເນຂອງການປະກົດຕົວຂອງຕົວອັກສອນໃນໄຟລ໌ສະເພາະ, ທີ່ຂຶ້ນກັບຕົ້ນໄມ້, ແລະບໍ່ອະນຸຍາດໃຫ້ຄວາມຈິງທີ່ວ່າພວກເຂົາເຈົ້າກະແຈກກະຈາຍໃນໄລຍະຈໍານວນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງເອກະສານຂໍ້ຄວາມ. ຖ້າຫາກວ່າທາງສ່ວນຫນ້າຂອງການຍ່າງໂດຍຜ່ານເອກະສານດັ່ງກ່າວນີ້, ທ່ານທັນທີສາມາດຄິດໄລ່ສະຖິຕິຂອງວິທີການມັກຈະມີຕົວອັກສອນຂອງວິຊາດັ່ງກ່າວສະຖານທີ່ເພື່ອການບີບ.

ການເລັ່ງຂອງຂະບວນການບີບ

ເພື່ອເລັ່ງສູດການ, ຄໍານິຍາມຂອງຕົວອັກສອນດັ່ງກ່າວຄວນໄດ້ຮັບການເຮັດບໍ່ໄດ້ຢູ່ໃນຂໍ້ກໍານົດຂອງການຄາດຄະເນຂອງການປະກົດຕົວຂອງຈົດຫມາຍສະບັບໂດຍສະເພາະ, ແລະຄວາມຖີ່ຂອງການປະກົດຕົວຂອງມັນ. ມີວິທີການນີ້ຈະກາຍເປັນງ່າຍຂຶ້ນ, ແລະເຮັດວຽກຮ່ວມກັບເຂົາເຈົ້າຫຼາຍໄວ. ມັນຍັງລົດຜ່ອນຄວາມປະຕິບັດງານທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບພະແນກທີ່ເລື່ອນໄດ້, ຈຸດ. ໃນນອກຈາກນັ້ນ, ການເຮັດວຽກໃນຮູບແບບດັ່ງກ່າວນີ້, ລະຫັດ Huffman ແບບເຄື່ອນໄຫວ, ຫຼືແທນທີ່ຈະຂັ້ນຕອນວິທີການຕົວຂອງມັນເອງບໍ່ແມ່ນຂຶ້ນກັບການປ່ຽນແປງໃດໆ. ນີ້ແມ່ນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນການຄວາມຈິງທີ່ວ່າອາດຈະມີສັດສ່ວນໂດຍກົງກັບຄວາມຖີ່ຂອງການ. ມັນເປັນມູນຄ່າການຈ່າຍເອົາໃຈໃສ່ກັບຄວາມຈິງທີ່ວ່ານ້ໍາຫນັກສຸດທ້າຍຂອງເອກະສານ, ຫຼືອັນທີ່ເອີ້ນວ່າໂຫນດເທົ່າກັບຜົນລວມຂອງຈໍານວນຂອງຕົວອັກສອນໃນວັດຖຸທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວ.

ສະຫຼຸບ

ລະຫັດ Huffman - ງ່າຍດາຍແລະຍາວສ້າງຕັ້ງຂັ້ນຕອນວິທີທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ຍັງໂດຍຈໍານວນຫຼາຍໂຄງການທີ່ຮູ້ຈັກດີແລະບໍລິສັດ. ນາແລະໃຈຢ່າງແຈ່ມແຈ້ງຂອງຕົນສາມາດບັນລຸຜົນໄດ້ຮັບປະສິດທິພາບການບີບອັດໄຟລ໌ຂອງປະລິມານໃດຫນຶ່ງແລະທີ່ສໍາຄັນຫຼຸດຜ່ອນຊ່ອງໃນການເກັບຮັກສາແຜ່ນທີ່. ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, ຂັ້ນຕອນວິທີ Huffman - ໄດ້ຮັບການຍາວການສືບສວນແລະແຜນວາດການເຮັດວຽກທີ່ເລັ່ງດ່ວນບໍ່ໄດ້ຫຼຸດລົງໂດຍມື້ນີ້. ແລະມີຄວາມສາມາດໃນການຫຼຸດຜ່ອນຂະຫນາດຂອງໄຟລ໌, ຍົກຍ້າຍໃຫ້ເຂົາເຈົ້າໃນໄລຍະເຄືອຂ່າຍຫຼືອື່ນໆຫມາຍຄວາມວ່າມັນແມ່ນງ່າຍດາຍຫຼາຍ, ໄວແລະສະດວກ. ເຮັດວຽກຮ່ວມກັບຂັ້ນຕອນວິທີການ, ທ່ານສາມາດຜ້າຂໍ້ມູນສົມບູນໂດຍບໍ່ມີການອັນຕະລາຍຕໍ່ໂຄງສ້າງແລະຄຸນນະພາບຂອງຕົນ, ແຕ່ວ່າມີຜົນກະທົບສູງສຸດເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນເອກະສານນ້ໍາຫນັກໄດ້. ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, ການເຂົ້າລະຫັດຂອງລະຫັດ Huffman ໄດ້ແລະຍັງເປັນທີ່ນິຍົມຫຼາຍທີ່ສຸດແລະທີ່ກ່ຽວຂ້ອງວິທີການຂອງ compressing ຂະຫນາດໄຟລ໌.