Was ist ein Präfixcode?
Ein Präfixcode ist die Binärcodestruktur, die bestimmte Buchstaben oder Zeichen darstellt. Diese Codezeichenfolgen werden von Computern zur Kommunikation verwendet. Sie bestehen aus Nullen und Einsen, die sich in bestimmte Befehle oder Wörter übersetzen lassen. Beispielsweise kann der Buchstabe "A" einen Präfixcode von 0 enthalten, während die Zahl 1010 den Buchstaben "D" darstellt.
Binärbäume werden verwendet, um darzustellen, wie Zeichenfolgen im Präfixcode in bestimmte Buchstaben, Zeichen oder Nachrichten übersetzt werden. Viele Softwareanwendungen verwenden einen auf Binärbäumen basierenden Präfixcode, um ihre Daten zu komprimieren. Mehrere verschiedene Kombinationen von Binärcode werden zu einem "Baum" zusammengeführt, der eine oder mehrere Nachrichten enthalten kann. Es gibt normalerweise eine Wurzel, die entweder durch eine 0 oder eine 1 dargestellt wird, die mit einem der Zeichen gleichgesetzt wird.
Von der Wurzel aus kann eine Erweiterung von Zahlen verfolgt werden, die in einen anderen Buchstaben übersetzt wird. Aus der Hauptzeile des Binärbaums können mehrere verschiedene Zweige hervorgehen, die sich in separate Zeichen übersetzen lassen. Buchstaben oder Zeichen, die durch eine Binärzahl dargestellt werden, werden als einzelne Bits bezeichnet, während diejenigen, die durch mehr als eine Binärzahl dargestellt werden, als zwei, drei oder vier Bits bezeichnet werden.
Die Anzahl der Bits steht in direktem Zusammenhang mit der Anzahl der Binärziffern, die ein bestimmtes Zeichen in einem Präfixcode darstellen. Einzelne Bits werden normalerweise für Zeichen verwendet, die mehrmals in einer Nachricht vorkommen, während Zeichenfolgen mit zwei oder mehr Bits für die Buchstaben und Zeichen verwendet werden, die selten vorkommen. Wenn beispielsweise ein Präfixcode das Wort "unerbittlich" codiert, repräsentiert ein einzelnes Bit höchstwahrscheinlich den Buchstaben "E".
Wörter und Nachrichten werden normalerweise durch Zusammenfügen von Binärcode erstellt, der von links nach rechts neben dem Präfixcode-Baum steht. Beispielsweise kann ein Binärbaum den Buchstaben "R" enthalten, der durch die Binärziffer 0 dargestellt wird, den Buchstaben "E", der durch die Binärkette 011 dargestellt wird, und den Buchstaben "D", der durch die Binärkette 0110 dargestellt wird. In diesem Fall würde das Wort "rot" als 00110110 aneinandergereiht.
Durch die Verwendung von Präfixcodes können Computer und Anwendungen Platz sparen. Da eine Reihe von Befehlen und Nachrichten dieselben Buchstaben und Zeichen verwenden, kann jede durch bestimmte Binärcodeübersetzungen dargestellt werden. Unabhängig davon benötigen diese Wörter möglicherweise zusätzlichen Speicherplatz, da sie jeweils eine bestimmte Anzahl von Bits enthalten. Binäre Bäume reduzieren die Menge der erforderlichen Bits und erhöhen den Speicherplatz manchmal um bis zu 50 Prozent.