在上一篇,我们介绍了一种特殊的数据结构 “哈夫曼树”,也被称为最优二叉树。
没看过的小伙伴可以点击链接:什么是哈夫曼树
那么,这种数据结构究竟有什么用呢?我们今天就来揭晓答案。
计算机系统是如何存储信息的呢?
计算机不是人,它不认识中文和英文,更不认识图片和视频,它唯一“认识”的就是0(低电平)和1(高电平)。
因此,我们在计算机上看到的一切文字、图像、音频、视频,底层都是用二进制来存储和传输的。
从狭义上来讲,把人类能看懂的各种信息,转换成计算机能够识别的二进制形式,被称为编码。
编码的方式可以有很多种,我们大家最熟悉的编码方式就属ASCII码了。
在ASCII码当中,把每一个字符表示成特定的8位二进制数,比如:
显然,ASCII码是一种等长编码,也就是任何字符的编码长度都相等。
为什么这么说呢?让我们来看一个例子:
假如一段信息当中,只有A,B,C,D,E,F这6个字符,如果使用等长编码,我们可以把每一个字符都设计成长度为3的二进制编码:
如此一来,给定一段信息 “ABEFCDAED”,就可以编码成二进制的 “000 001 100 101 010 011 000 100 011”,编码总长度是27。
但是,这样的编码方式是最优的设计吗?如果我们让不同的字符对应不同长度的编码,结果会怎样呢?比如:
如此一来,给定的信息 “ABEFCDAED”,就可以编码成二进制的 “0 00 10 11 01 1 0 10 1”,编码的总长度只有14。