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डेटा स्ट्रक्चर में ऊंचाई-सीमित हफमैन ट्रीज़ (Height Limited Huffman Trees)

ऊंचाई-सीमित या गहराई-सीमित हफमैन ट्री का आरेख नीचे दिया गया है

डेटा स्ट्रक्चर में ऊंचाई-सीमित हफमैन ट्रीज़ (Height Limited Huffman Trees)

ट्री गहराई सीमा (Tree Depth Limitation) एक गैर-तुच्छ मुद्दा (Non-trivial Issue) है जिससे अधिकांश वास्तविक-विश्व हफमैन कार्यान्वयन (Real-world Huffman Implementations) को निपटना होगा।

हफमैन निर्माण ऊंचाई या गहराई को सीमित नहीं करता। यदि यह करता, तो उसके लिए "इष्टतम" (Optimal) होना संभव नहीं होता। दी गई, हफमैन ट्री की अधिकतम गहराई फाइबोनैचि श्रृंखला (Fibonacci Series) द्वारा बंधी होती है, लेकिन यह वांछित से अधिक गहराई के लिए पर्याप्त जगह छोड़ती है।

हफमैन ट्री की गहराई सीमित करने का कारण? तेज़ हफमैन डिकोडर्स लुकअप टेबल्स (Lookup Tables) का उपयोग करते हैं। मेमोरी लागत को कम करने के लिए कई टेबल स्तरों को लागू करना संभव है, लेकिन Huff0 जैसे बहुत तेज़ डिकोडर सरलता और गति दोनों के लिए एकल टेबल का उपयोग करते हैं। उस मामले में टेबल आकार को ट्री गहराई (Tablesize = 1 << treeDepth) के सीधे उत्पाद के रूप में माना जाता है।

गति और मेमोरी प्रबंधन के लाभ के लिए, एक सीमा चुननी पड़ी: यह डिकोडिंग टेबल के लिए 8 KB है, जो इंटेल के L1 कैश में अच्छी तरह फिट बैठता है, और यदि आवश्यक हो तो अन्य टेबल्स के साथ संयोजन के लिए कुछ जगह छोड़ता है। चूंकि नवीनतम डिकोडिंग टेबल प्रति सेल 2 बाइट्स का उपयोग करती है, यह 4K सेल में बदल जाती है, इसलिए अधिकतम ट्री गहराई 12 बिट्स होती है।

लिटरल्स को संपीड़ित करने के लिए 12 बिट्स आमतौर पर बहुत छोटा है, कम से कम इष्टतम हफमैन निर्माण के अनुसार।

इसलिए गहराई-सीमित ट्री का निर्माण एक व्यावहारिक मुद्दा है जिसे हल करना होगा।

गहराई-सीमित हफमैन ट्रीज़ का अध्ययन 1960 के दशक से किया जा रहा है, इसलिए बहुत सारा साहित्य उपलब्ध है।

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