如何生成二进制文件答案

【问题标题】：how to generate a binary file如何生成二进制文件
【发布时间】：2022-01-01 21:20:07
【问题描述】：

我正在做一个学校项目，这是我的问题：

生成一个二进制文件，其中包含编码表和使用 Huffman 编码的文件数据。

首先，我需要从文件中读取数据并创建一棵 Huffman 树，因此我创建了它并且一切正常，但我无法生成二进制文件，因为我拥有的数据是节点而不是对象，所以我不能将数据放入二进制文件中，我收到此错误：

TypeError: a bytes-like object is required, not 'node'

q = {}
a_file = open("george.txt", 'r')
for line in a_file:
    key, value = line.split()

    q[key] = value


class node:
    def __init__(self, freq, symbol, left=None, right=None):
        self.freq = freq

        self.symbol = symbol

        self.left = left

        self.right = right

        self.huff = ''


def printNodes(node, val=''):
    newVal = val + str(node.huff)
    if(node.left):
        printNodes(node.left, newVal)
    if(node.right):
        printNodes(node.right, newVal)

    if(not node.left and not node.right):
        print(f"{node.symbol} -> {newVal}")


chars = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']

# frequency of characters
freq = [q['a'], q['b'], q['c'], q['d'], q['e'], q['f']]

nodes = []

for x in range(len(chars)):
    nodes.append(node(freq[x], chars[x]))

while len(nodes) > 1:
    nodes = sorted(nodes, key=lambda x: x.freq)

    left = nodes[0]
    right = nodes[1]
    left.huff = 0
    right.huff = 1
    newNode = node(left.freq+right.freq, left.symbol+right.symbol, left, right)
    nodes.remove(left)
    nodes.remove(right)
    nodes.append(newNode)

printNodes(nodes[0])
with open('binary.bin', 'wb') as f:
    f.write(nodes[0])

【问题讨论】：

霍夫曼编码是一种压缩算法。输出文件应小于输入文件。我怀疑给定的答案就是这种情况。

标签： python algorithm

【解决方案1】：

将结构化对象转换为二进制形式的过程称为“序列化”，因此通常要从搜索“python 序列化”开始。它是大多数编程语言不可或缺的一部分，并且有多种形式。 python中事实上的序列化方法称为Pickle，在python packagepickle中。

Pickle 可让您将对象转换为二进制表示，反之亦然，为您处理大量协议细节。

在您的示例中，您有：

with open('binary.bin', 'wb') as f:
    f.write(nodes[0])

您可以像这样将其序列化为二进制形式：

import pickle

with open('binary.bin', 'wb') as f:
    b = pickle.dumps(nodes[0])  # bytes representation of your object
    f.write(b)                  # you can now write the bytes

您也可以使用以下速记方法将所有节点保存在一行中：

pickle.dump('binary.bin', nodes)

反序列化看起来很相似：

with open('binary.bin', 'rb') as f:
    b = f.read()
    node0 = pickle.loads(b)

或

nodes = pickle.load('binary.bin')

以下是一些相关的帖子：

【讨论】：

我认为这不是 OP 需要的答案。是的，它提供了一个二进制文件，但不，它不会是 Huffman 压缩。由于pickle将Python类型信息存储在文件中，因此文件可能会比原始文件大，因此不会被压缩。
重点，我没有解决霍夫曼编码效率的问题。如果 OP 在此处通过评论确认理解，我将删除此答案以打开它以获得解决该核心问题的答案。 OP 还可以取消选中已接受的答案，以便引出其他答案。