哈夫曼编码解码实验报告.docx
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哈夫曼编码解码实验报告
哈夫曼编码解码实验
1.实验要求
掌握二叉树的相关概念
掌握构造哈夫曼树，进行哈夫曼编码。
对编码内容通过哈夫曼树进行解码。
2.实验内容
通过二叉树构造哈夫曼树，并用哈夫曼树对读取的txt文件进行哈夫曼编码。
编码完成后通过哈夫曼树进行解码。
#include
#include
#defineMAX100
//定义哈夫曼树的存储结构
typedefstruct
{
chardata;
intweight;
intparent;
intlch;
intrch;
}HuffNode;
//定义哈夫曼编码的存储结构
typedefstruct
{
charbit[MAX];
intstart;
}HuffCode;
HuffNodeht[2*MAX];
HuffCodehcd[MAX];
intCoun[127]={0};
intn;
chars1[200000];
chartext[5000];
//构造哈夫曼树
voidHuffmanTree（）
{
inti,j,k,left,right,min1,min2;
//printf（"输入叶子的节点数：
"）;
//scanf（"%d",&n）;
printf（"字符数量=%d\n",n）;
for（i=1;i<=2*n-1;i++）
{
ht[i].parent=ht[i].lch=ht[i].rch=0;
}
j=0;
for（i=1;i<=n;i++）
{
/*getchar（）;
printf（"输入第%d个叶子节点的值：
",i）;
scanf（"%c",&ht[i].data）;
printf（"输入该节点的权值：
"）;
scanf（"%d",&ht[i].weight）;
*/
for（;j<127;j++）
{
if（Coun[j]!
=0）
{
ht[i].data=j;
//printf（"%c",ht[i].data）;
ht[i].weight=Coun[j];
//printf（"%d",ht[i].weight）;
break;
}
}
j++;
}
printf（"\n"）;
for（i=1;i<=n;i++）
{
printf（"%c",ht[i].data）;
}
printf（"\n"）;
for（i=n+1;i<=2*n-1;i++）
{//在前n个结点中选取权值最小的两个结点构成一颗二叉树
min1=min2=10000;//为min1和min2设置一个比所有权值都大的值
left=right=0;
for（k=1;k<=i-1;k++）
{
if（ht[k].parent==0）//若是根结点
//令min1和min2为最小的两个权值，left和right为权值最小的两个结点位置
if（ht[k].weight{
min2=min1;
right=left;
min1=ht[k].weight;
left=k;
}
elseif（ht[k].weight{
min2=ht[k].weight;
right=k;
}
}
ht[left].parent=i;
ht[right].parent=i;
ht[i].weight=ht[left].weight+ht[right].weight;
ht[i].lch=left;
ht[i].rch=right;
}
}
//构造哈夫曼编码
voidHuffmanCode（）
{
inti,c,k,f;
HuffCodecd;
for（i=1;i<=n;i++）
{
cd.start=n;
c=i;
f=ht[i].parent;
while（f!
=0）
{
if（ht[f].lch==c）
cd.bit[cd.start]='0';
else
cd.bit[cd.start]='1';
cd.start--;
c=f;
f=ht[f].parent;
}
hcd[i]=cd;
}
printf（"输出哈夫曼编码：
\n"）;
for（i=1;i<=n;i++）
{
printf（"%c:
",ht[i].data）;
for（k=hcd[i].start+1;k<=n;k++）
printf（"%c",hcd[i].bit[k]）;
printf（"\n"）;
}
}
//对字母进行编码
voidCode（）//将字符与相应的哈夫曼编码进行匹配，输出编码结果
{
inti=0,j,k,h=0;
while（text[i]!
='\0'）
{
for（j=1;j<=n;j++）
{
if（text[i]==ht[j].data）
{
for（k=hcd[j].start+1;k<=n;k++）
{
s1[h]=hcd[j].bit[k];
h++;
}
break;
}
}
i++;
}
//printf（"编码\n"）;
//puts（s1）;
//printf（"\n"）;
}
//解码
voidHuffmanDecode（）
{
printf（"解码\n"）;
intlen,i,f;
charC;
//charS[MAXCODE];
//scanf（"%s",S）;//使用gets（）直接跳过
len=strlen（s1）;
printf（"s1:
%d\n",len）;
f=2*n-1;
for（i=0;i{
if（s1[i]=='0'）
{
f=ht[f].lch;
if（ht[f].lch==0&&ht[f].rch==0）
{
C=ht[f].data;
printf（"%c",C）;
f=2*n-1;
}
}
elseif（s1[i]=='1'）
{
f=ht[f].rch;
if（ht[f].lch==0&&ht[f].rch==0）
{
C=ht[f].data;
printf（"%c",C）;
f=2*n-1;
}
}
}
printf（"\n"）;
}
//统计字母个数及其权值
voidCount（）
{
inti,j,m;
n=0;
i=0;
//printf（"请仅输入小写字母\n"）;//例程本省存在一个BUG，只输入一个字母不能进行编码（并未解决）
//scanf（"%s",s）;
while（text[i]!
='\0'）//使用ASCII码表进行统计
{
m=text[i];
//printf（"%d\n",m）;
Coun[m]++;
i++;
}
for（j=0;j<127;j++）
{
if（Coun[j]!
=0）
n++;
}
}
//markCode
voidmain（）
{
intl=0;
FILE*fp;
fp=fopen（"text.txt","r"）;
if（fp==NULL）
{
printf（"文件打开失败\n"）;
while
（1）;
}
while（!
feof（fp））
{
text[l]=fgetc（fp）;
l++;
}
printf（"输入文本\n"）;
printf（"%s\n",text）;
fclose（fp）;
Count（）;
HuffmanTree（）;
HuffmanCode（）;
Code（）;
HuffmanDecode（）;
}
文本文件
文本输入
进行哈夫曼编码
对文本进行编码
输出解码结果
3.实验总结
通过本次实验，对二叉树的应用有了相应的了解，掌握了如何构造哈夫曼编码，如何对编码结果进行解码。
最重要的是学会了如何思考着去解决问题，以及代码的调试。
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