Question

我需要通过Huffman方法对文件的字节进行编码，并将编码的位写入另一个＆＃34;压缩＆＃34;文件。我应该使用什么来存储编码位std::vector<bool>或std::vector<std::bitset<1>>？我被建议单独使用std::bitset<8>，但由于它们是霍夫曼编码位，因此它们的长度随字节频率而变化。并且std::bitset应该具有恒定的长度，这意味着较长的编码值将丢失其最高有效位和较短的编码值，并且在其中填充额外的零，从而改变值。有没有办法克服这个问题？我被告知std::vector<bool>不是很好，因为它不是C风格的数组。我可以使用std::vector<std::bitset<1>>吗？它有什么缺点吗？请告诉我。

注意：这是一项学校作业，所以我不应该使用除C ++和STL之外的任何东西。所以，请不要建议Boost库等，因为我无法使用它们。

在另一个非常重要的旁注中，我尝试使用std::vector<bool>，但我没有获得所需的输出。

int main()
{
    std::string Input_File_Name, Encoded_Output_File_Name, Decoded_Output_File_Name;

    Input_File_Name = "C:\\Users\\WDR\\Pictures\\grrm.jpg";

    Encoded_Output_File_Name = Input_File_Name + ".encoded";

    Decoded_Output_File_Name = Input_File_Name + ".decoded";



    File_Handler File;

    std::vector<std::uint8_t> File_Data = File.Read_Input_File(Input_File_Name);

    std::map<std::uint8_t, int> File_Byte_Frequency = File.Generate_Byte_Frequency(Input_File_Name);



    Binary_Tree Huffman_Tree(File_Byte_Frequency.begin(), File_Byte_Frequency.end());

    std::vector<bool> Encoded_Bytes = Huffman_Tree.Encode(File_Data.begin(), File_Data.end());

    File.Write_Encoded_File(Encoded_Bytes, Encoded_Output_File_Name);



    std::vector<std::uint8_t> Decoded_File_Data;

    Huffman_Tree.Decode(Encoded_Bytes, std::back_inserter(Decoded_File_Data));

    File.Write_Decoded_File(Decoded_File_Data, Decoded_Output_File_Name);

    return 0;
}

Read_Input_File()函数读取Binary中的文件并将其存储在std::vector<std::uint8_t>中。然后，Generate_Byte_Frequency()创建字节及其频率的std::map。我不是在这里发布代码，因为它完美无缺。我将其打印出来进行检查，它也可用于小文件和大文件（long用于大文件，但int现在可以使用。 Binary_Tree类构造函数Huffman_Tree()也很完美。它使用std::priority_queue构建一个Huffman_Tree，并将它们放入std::map<std::uint8_t, std::vector<bool>>，其中存储每个字节及其相应的编码值。

问题可能出在Encode()方法或Write_Encoded_File()方法中。在对文件进行编码并将编码值写入另一个文件后，我得到了一个94KB输出文件，用于94KB输入文件。我不认为问题出在Encode()方法中，因为它适用于编码字符串。所以，它必须是写作方法。不过，我在这里发布了两种方法。

std::vector<bool> Binary_Tree::Encode(std::vector<std::uint8_t>::iterator First_Element, std::vector<std::uint8_t>::iterator Last_Element)
{
    std::vector<bool> Byte_Encoding;

    while(First_Element != Last_Element)
    {
        std::map<std::uint8_t, std::vector<bool>>::iterator Current_Element = Encoded_Values.find(*First_Element);

        Byte_Encoding.insert(Byte_Encoding.end(), Current_Element->second.begin(), Current_Element->second.end());

        ++First_Element;
    }

    return Byte_Encoding;
}

void File_Handler::Write_Encoded_File(std::vector<bool> &Encoded_Data, const std::string &Output_File_Name)
{
    std::ofstream Output_File(Output_File_Name, std::ios::binary);

    if(!Output_File)
    {
        throw std::runtime_error("Unable to write to file: " + Output_File_Name);
    }

    std::copy(Encoded_Data.begin(), Encoded_Data.end(), std::ostream_iterator<bool>(Output_File, ""));
}

最后，main函数中的Decode()和Write_Decoded_File()方法完美地为我提供了完全相同的输入文件。此外，由于Encode()方法的返回值是作为Decode()方法的参数给出的，这进一步证明Encode()方法正常工作。在这种情况下，这意味着我错误地将它写入编码文件。请帮我纠正一下。另外，请告诉我有关bool vs. bitset偏好的信息。谢谢。对长期问题道歉。

使用bool和std :: bitset编码Huffman文件

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