Co to jest kod prefiksu?

Kod prefiksu to struktura kodu binarnego, która reprezentuje określone litery lub znaki. Te ciągi kodu są używane przez komputery do komunikacji. Składają się z zer i jedynek, które przekładają się na określone polecenia lub słowa. Na przykład litera „A” może zawierać kod prefiksu równy 0, podczas gdy liczba 1010 reprezentuje literę „D”.

Drzewa binarne są używane do reprezentowania, w jaki sposób ciągi liczb w kodzie przedrostkowym przekładają się na określone litery, znaki lub wiadomości. Wiele aplikacji używa kodu prefiksu opartego na drzewach binarnych do kompresji danych. Kilka różnych kombinacji kodu binarnego jest łączonych w jedno „drzewo”, które może zawierać jedną lub więcej wiadomości. Zwykle istnieje korzeń reprezentowany przez 0 lub 1, który jest utożsamiany z jednym ze znaków.

Od początku można śledzić rozszerzenie liczb, które przekłada się na inną literę. Może istnieć kilka różnych gałęzi wychodzących z głównej linii drzewa binarnego, które przekładają się na oddzielne znaki. Litery lub znaki reprezentowane przez jedną cyfrę binarną nazywane są pojedynczymi bitami, podczas gdy te, które są reprezentowane przez więcej niż jedną cyfrę binarną, nazywane są dwoma, trzema lub czterema bitami.

Liczba bitów jest bezpośrednio związana z liczbą cyfr binarnych reprezentujących określony znak w kodzie prefiksu. Pojedyncze bity są zwykle używane do znaków, które występują kilka razy w wiadomości, podczas gdy ciągi dwóch lub więcej bitów są używane do tych liter i znaków, które występują rzadko. Na przykład, jeśli kod prefiksu koduje słowo „bezwzględny”, pojedynczy bit najprawdopodobniej będzie reprezentował literę „E”.

Słowa i komunikaty są zwykle tworzone przez umieszczenie razem kodu binarnego, który odczytuje się od lewej do prawej drzewa kodu prefiksu. Na przykład jedno drzewo binarne może zawierać literę „R”, która jest reprezentowana przez cyfrę binarną 0, literę „E”, która jest reprezentowana przez ciąg binarny 011 i literę „D”, która jest reprezentowana przez ciąg binarny 0110. W tym przypadku słowo „czerwony” zostanie połączone jako 00110110.

Korzystając z kodów prefiksów, komputery i aplikacje mogą zaoszczędzić miejsce. Ponieważ wiele poleceń i komunikatów używa tych samych liter i znaków, każde z nich może być reprezentowane przez określone translacje kodu binarnego. Osobno słowa te mogą wymagać dodatkowego miejsca w pamięci ze względu na ilość bitów, jakie zawiera każde z nich. Drzewa binarne zmniejszają ilość wymaganych bitów, czasami zwiększając przestrzeń dyskową nawet o 50 procent.