算法导论 第三版 第16章 16.3-6和16.3-9两道题怎么做?

li_x1979 2015-06-18 10:15:01
16.3-6 假定我们有字母表C = {0,1,...,n - 1}上的一个最优编码,我们希望用最少的二进制位传输此编码。说明如何仅用2n - 1 + n[lgn]([]表示上取整)位表示C上的任意最优前缀码。(提示:通过对树的遍历,用2n - 1位说明编码树的结构)

疑问:不清楚题目问的是不是怎么用最少的位来表示编码树?如果是,怎么表示呢?

16.3-9 证明:对于一个由随机生成的8位字符组成的文件,没有任何压缩方法可以将其压缩,哪怕只是压缩一位。(提示:比较可能的文件数量和可能的编码文件数量。)

疑问:算法导论第二版里有该题的答案,原文如下:
Show that we cannot expect to compress a le of randomly chosen bits. Notice that the number of possible source les S using n bits and compressed les E using n bits is 2n+1 - 1. Since any compression algorithm must assign each element s 2 S to a distinct element e 2 E the algorithm cannot hope to actually compress the source le.

我理解就是所有可能的源文件和压缩后的文件数量相同,又因为源文件不同,压缩后的文件也不同,且压缩方法不可能使文件更大,所以源文件和压缩后的文件只能相同,所以无法压缩。

但是我认为哈弗曼算法是针对每个文件有不同的编码树,即使压缩后文件相同,但是因为编码树不同还是可以还原的啊。如果按照题目的结论,岂不任何文件都无法压缩了?
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FancyMouse 2015-06-24
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是不是随着数据变化压缩方案并不影响结论
li_x1979 2015-06-24
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16.3-6明白了,关键是用递归的方法生成的0,1编码与满二叉树是一一对应的关系对吧。 16.3-9的解答我大致理解你的意思,但还是不清楚你说的“压缩算法”是指对所有文件都用一套固定的编码方案,还是针对不同的文件用不同的编码方案。比如源文件是X,编码方案Y,压缩后的文件是Z,则有: f(X,Y) → Z (f是编码过程) g(Z,Y) → X (g是解码过程) 如果固定Y,我相信肯定不能压缩,但是如果Y随着X变,那还是可以压缩的。
FancyMouse 2015-06-24
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16.3-6 先做2n-1位表示树:

void write(tree* node)
{
  if (node)
  {
    write(1);
    write(node->l);
    write(node->r);
  }
  else
    write(0);
}
所以2n-1位可以表示出树结构。然后再用nlogn位来依次表示树上每一个叶子分别是0~n-1哪个数,这就做完了。 16.3-9 压缩的本质是对一小部分特定的感兴趣的数据用更少的长度来表示。任何压缩算法都会使得其他某些数据得表示方法更长,只是那些数据人们用不上。
一、本书的内容 目前,市面上有关计算机算法的书很多,有些叙述严谨但不全面,另外一些则是容量很大但不够严谨。本书将叙述的严谨性以及内容的深度和广度有机地结合了起来。第1版推出后,即在世界范围内受到了广泛的欢迎,被各高等院校用作多种课程的教材和业界的标准参考资料。它深入浅出地介绍了大量的算法及相关的数据结构,以及用于解决一些复杂计算问的高级策略(如动态规划、贪心算法、平摊分析等),重点在于算法的分析和设计。对于每一个专,作者都试图提供目前最新的研究成果及样例解答,并通过清晰的图示来说明算法的执行过程。. 本书是原书的第2版,在第1版的基础之上增加了一些新的内容,涉及算法的作用、概率分析和随机化算法、线性规划,以及对第1版中详尽的、几乎涉及到每一小节的修订。这些修订看似细微,实际上非常重要。书中引入了“循环不变式”,并贯穿始终地用来证明算法的正确性。在不改动数学和分析重点的前提下,作者将第1版中的许多数学基础知识从第一部分移到了附录中。 二、本书的特点 本书在进行算法分析的过程中,保持了很好的数学严谨性。书中的分析和设计可以被具有各种水平的读者所理解。相对来说,每一都可以作为一个相对独立的单元来教授或学习。书中的算法以英语加伪代码的形式给出,只要有一点程序设计经验的人都能读懂,并可以用任何计算机语言(如C/C++和Java等)方便地实现。在书中,作者将算法的讨论集中在一些比较现代的例子上,它们来自分子生物学(如人类基因项目)、商业和工程等领域。每一小节通常以对相关历史素材的讨论结束,讨论了在每一算法领域的原创研究。 本书的特点可以概括为以下几个方面: 1.概念清晰,广度、深度兼顾。 本书收集了现代计算机常用的数据结构和算法,并作了系统而深入的介绍。对涉及的概念和背景知识都作了清晰的阐述,有关的定理给出了完整的证明。 2.“五个一”的描述方法。 本书以相当的深度介绍了许多常用的数据结构和有效的算法。编写上采用了“五个一”,即一介绍一个算法、一种设计技术、一个应用领域和一个相关话。.. 3.图文并茂,可读性强。 书中的算法均以通俗易懂的语言进行说明,并采用了大量插图来说明算法是如何工作的,易于理解。 4.算法的“伪代码”形式简明实用。 书中的算法均以非常简明的“伪代码”形式来设计,可以很容易地把它转化为计算机程序,直接应用。 注重算法设计的效率,对所有的算法进行了仔细、精确的运行时间分析,有利于进一步改进算法。 三、本书的用法 本书对内容进行了精心的设计和安排,尽可能考虑到所有水平的读者。即使是初学计算机算法的人,也可以在本书中找到所需的材料。 每一都是独立的,读者只需将注意力集中到最感兴趣的节阅读。 1.适合作为教材或教学参考书。 本书兼顾通用性与系统性,覆盖了许多方面的内容。本书不但阐述通俗、严谨,而且提供了大量练习和思考。针对每一节的内容,都给出了数量和难度不等的练习。练习用于考察对基本内容的掌握程度,思考有一定的难度,需进行精心的研究,有时还通过思考介绍一些新的知识。 前言回到顶部↑本书提供了对当代计算机算法研究的一个全面、综合性的介绍。书中给出了多个算法,并对它们进行了较为深入的分析,使得这些算法的设计和分析易于被各个层次的读者所理解。力求在不牺牲分析的深度和数学严密性的前提下,给出深入浅出的说明。. 书中每一都给出了一个算法、一种算法设计技术、一个应用领域或一个相关的主。算法是用英语和一种“伪代码”来描述的,任何有一点程序设计经验的人都能看得懂。书中给出了230多幅图,说明各个算法的工作过程。我们强调将算法的效率作为一种设计标准,对书中的所有算法,都给出了关于其运行时间的详细分析。 本书主要供本科生和研究生的算法或数据结构课程使用。因为书中讨论了算法设计中的工程问及其数学性质,因此,本书也可以供专业技术人员自学之用。 本书是第2版。在这个版本里,我们对全书进行了更新。所的改动从新增了若干,到个别语句的改写。 致使用本书的教师 本书的设计目标是全面、适用于多种用途。它可用于若干课程,从本科生的数据结构课程到研究生的算法课程。由于书中给出的内容比较多,只讲一学期一般讲不完,因此,教师们应该将本书看成是一种“缓存区”或“瑞典式自助餐”,从中挑选出能最好地支持自己希望教授的课程的内容。 教师们会发现,要围绕自己所需的各个节来组织课程是比较容易的。书中的各都是相对独立的,因此,你不必担心意想不到的或不必要的各之间的依赖关系。每一都是以节为单位,内容由易到难。如果将本书用于本科生的课程,可以选用每一的前面几节内容;在研究生课程中,则可以完整地讲授每一。 全书包含920多个练习和140多个思考。每一节结束时给出练习,每一结束时给出一些
一、本书的内容 目前,市面上有关计算机算法的书很多,有些叙述严谨但不全面,另外一些则是容量很大但不够严谨。本书将叙述的严谨性以及内容的深度和广度有机地结合了起来。第1版推出后,即在世界范围内受到了广泛的欢迎,被各高等院校用作多种课程的教材和业界的标准参考资料。它深入浅出地介绍了大量的算法及相关的数据结构,以及用于解决一些复杂计算问的高级策略(如动态规划、贪心算法、平摊分析等),重点在于算法的分析和设计。对于每一个专,作者都试图提供目前最新的研究成果及样例解答,并通过清晰的图示来说明算法的执行过程。. 本书是原书的第2版,在第1版的基础之上增加了一些新的内容,涉及算法的作用、概率分析和随机化算法、线性规划,以及对第1版中详尽的、几乎涉及到每一小节的修订。这些修订看似细微,实际上非常重要。书中引入了“循环不变式”,并贯穿始终地用来证明算法的正确性。在不改动数学和分析重点的前提下,作者将第1版中的许多数学基础知识从第一部分移到了附录中。 二、本书的特点 本书在进行算法分析的过程中,保持了很好的数学严谨性。书中的分析和设计可以被具有各种水平的读者所理解。相对来说,每一都可以作为一个相对独立的单元来教授或学习。书中的算法以英语加伪代码的形式给出,只要有一点程序设计经验的人都能读懂,并可以用任何计算机语言(如C/C++和Java等)方便地实现。在书中,作者将算法的讨论集中在一些比较现代的例子上,它们来自分子生物学(如人类基因项目)、商业和工程等领域。每一小节通常以对相关历史素材的讨论结束,讨论了在每一算法领域的原创研究。 本书的特点可以概括为以下几个方面: 1.概念清晰,广度、深度兼顾。 本书收集了现代计算机常用的数据结构和算法,并作了系统而深入的介绍。对涉及的概念和背景知识都作了清晰的阐述,有关的定理给出了完整的证明。 2.“五个一”的描述方法。 本书以相当的深度介绍了许多常用的数据结构和有效的算法。编写上采用了“五个一”,即一介绍一个算法、一种设计技术、一个应用领域和一个相关话。.. 3.图文并茂,可读性强。 书中的算法均以通俗易懂的语言进行说明,并采用了大量插图来说明算法是如何工作的,易于理解。 4.算法的“伪代码”形式简明实用。 书中的算法均以非常简明的“伪代码”形式来设计,可以很容易地把它转化为计算机程序,直接应用。 注重算法设计的效率,对所有的算法进行了仔细、精确的运行时间分析,有利于进一步改进算法。 三、本书的用法 本书对内容进行了精心的设计和安排,尽可能考虑到所有水平的读者。即使是初学计算机算法的人,也可以在本书中找到所需的材料。 每一都是独立的,读者只需将注意力集中到最感兴趣的节阅读。 1.适合作为教材或教学参考书。 本书兼顾通用性与系统性,覆盖了许多方面的内容。本书不但阐述通俗、严谨,而且提供了大量练习和思考。针对每一节的内容,都给出了数量和难度不等的练习。练习用于考察对基本内容的掌握程度,思考有一定的难度,需进行精心的研究,有时还通过思考介绍一些新的知识。 前言回到顶部↑本书提供了对当代计算机算法研究的一个全面、综合性的介绍。书中给出了多个算法,并对它们进行了较为深入的分析,使得这些算法的设计和分析易于被各个层次的读者所理解。力求在不牺牲分析的深度和数学严密性的前提下,给出深入浅出的说明。. 书中每一都给出了一个算法、一种算法设计技术、一个应用领域或一个相关的主。算法是用英语和一种“伪代码”来描述的,任何有一点程序设计经验的人都能看得懂。书中给出了230多幅图,说明各个算法的工作过程。我们强调将算法的效率作为一种设计标准,对书中的所有算法,都给出了关于其运行时间的详细分析。 本书主要供本科生和研究生的算法或数据结构课程使用。因为书中讨论了算法设计中的工程问及其数学性质,因此,本书也可以供专业技术人员自学之用。 本书是第2版。在这个版本里,我们对全书进行了更新。所的改动从新增了若干,到个别语句的改写。 致使用本书的教师 本书的设计目标是全面、适用于多种用途。它可用于若干课程,从本科生的数据结构课程到研究生的算法课程。由于书中给出的内容比较多,只讲一学期一般讲不完,因此,教师们应该将本书看成是一种“缓存区”或“瑞典式自助餐”,从中挑选出能最好地支持自己希望教授的课程的内容。 教师们会发现,要围绕自己所需的各个节来组织课程是比较容易的。书中的各都是相对独立的,因此,你不必担心意想不到的或不必要的各之间的依赖关系。每一都是以节为单位,内容由易到难。如果将本书用于本科生的课程,可以选用每一的前面几节内容;在研究生课程中,则可以完整地讲授每一。 全书包含920多个练习和140多个思考。每一节结束时给出练习,每一结束时给出一些

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