哈夫曼树的建立及哈弗曼编码的构造Word下载.docx
《哈夫曼树的建立及哈弗曼编码的构造Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《哈夫曼树的建立及哈弗曼编码的构造Word下载.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
5程序运行结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯----⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10
6.实验总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13
1.实验目的
掌握哈夫曼树的建立及哈夫曼编码的生成方法；
首先输入字符和对应的权值，打印输出哈夫曼树和字符的编码；
然后输入一字符串，对其进行编码；
最后输入由0、1组成的字符串，实现对其的译码！
2.问题描述
利用哈夫曼编码进行通信可以大大提高信道利用率，缩短信息传输时间，降低传输成本。
这要求在发送端通过一个编码系统对待传输数据预先编码，在接收端将传来的数据进行译码（复原）。
对于双工信道（即可以双向传输信息的信道），每端都需要一个完整的编/译码系统。
试为这样的信息收发站编写一个赫夫曼码的编/译码系统。
用下表给出的字符集和频度的实际统计数据建立哈夫曼树，并实现以下报文的编码和译码：
“THISPROGRAMISMYFAVORITE”。
字符
空格
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
频度
186
64
13
22
32
103
21
15
47
57
1
5
20
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
63
48
51
80
23
8
18
16
3.算法的思想与算法实现步骤
1）主要思想：
根据给定的字符和其中每个字符的频度,构造哈夫曼树,并输出字符集中每个字符的哈夫曼编码.将给定的字符串根据其哈夫曼编码进行编码,并进行相应的译码.
2）基本框架：
函数名
属性
功能
inithfmt（hfmtt）
t[i].weight=0;
t[i].lchild=-1;
t[i].rchild=-1;
t[i].parent=-1;
对结构体htnode初始化，实现父子结点的初始值
inputweight（hfmtt）/
intw;
//w权值chark；
//字符
t[i].key=k;
t[i].weight=w;
自定义输入函数，输入对应的字符和权值。
selectmin（hfmtt,inti,int*p1,int*p2）
longmin1=999999;
longmin2=999999;
每次选权值最小、次小的结点使之成为新结点。
creathfmt（hfmtt）
t[i].lchild=p1;
t[i].rchild=p2;
t[i].weight=t[p1].weight+t[p2].weight;
创建哈夫曼树的函数
printhfmt（hfmtt）
printf（"
\t\t权值\t父母\t左孩子\t右孩子\t字符\t"
）;
打印哈夫曼树
hfmtpath（hfmtt,inti,intj）
hfmtpath（t,i,j）;
if（t[b].lchild==a）printf（"
0"
elseprintf（"
1"
哈夫曼树编码路径的递归算法.
phfmnode（hfmtt）
\t\t%c\t"
t[i].key,t[i].weight）;
hfmtpath（t,i,j）;
对字符进行初始编码
encoding（hfmtt）
if（r[j]==t[i].key）hfmtpath（t,i,j）;
对输入的电文进行编码
decoding（hfmtt）
j=2*n-2;
//j从树的根节点开始
对用户输入的密文进行
intmain（）
hfmtht;
charflag;
主菜单输出
3）系统结构图（功能模块图）
4.程序核心代码及主要设计
1.哈夫曼树节点的数据类型定义：
代码：
typedefstruct
{
intweight;
intlchild;
intrchild;
intparent;
charkey;
}htnode;
2、voidinithfmt（hfmtt）初始化哈夫曼树，处理inputweight（hfmtt）函数得到的数据，按照哈夫曼规则建立2叉树。
此函数块调用了selectmin（）函数。
代码：
voidinithfmt（hfmtt）//对结构体进行初始化
inti;
printf（"
\n请输入要设置的叶子结点个数n="
scanf（"
%d"
&
n）;
getchar（）;
for（i=0;
i<
2*n-1;
i++）//对结构体进行初始化
{
t[i].weight=0;
t[i].lchild=-1;
t[i].rchild=-1;
t[i].parent=-1;
}
\n"
}
voidinputweight（hfmtt）//输入函数
intw;
//w表示权值
chark;
//k表示获取的字符
n;
i++）
{
请输入第%d个字符:
"
i+1）;
%c"
k）;
t[i].key=k;
请输入第%d个字符的权值:
w）;
}}
3、selectmin（hfmtt,inti,int*p1,int*p2）//Select函数，选出t树到a为止，权值最小且parent为0的2个节点.
代码：
voidselectmin（hfmtt,inti,int*p1,int*p2）//选中两个权值最小的函数
longmin1=999999;
intj;
for（j=0;
j<
=i;
j++）//选择最小权值字符的下标返回
if（t[j].parent==-1）
if（min1>
t[j].weight）
min1=t[j].weight;
*p1=j;
}
j++）//选择次小权值字符的下标还回
if（min2>
t[j].weight&
&
j!
=（*p1））//注意j!
=（*p1））
min2=t[j].weight;
*p2=j;
}}
4、创建哈夫曼树的函数
voidcreathfmt（hfmtt）//
inti,p1,p2;
inithfmt（t）;
inputweight（t）;
for（i=n;
selectmin（t,i-1,&
p1,&
p2）;
t[p1].parent=i;
t[p2].parent=i;
t[i].lchild=p1;
t[i].rchild=p2;
t[i].weight=t[p1].weight+t[p2].weight;
}}
5、打印输出哈夫曼树，字符，权值，以及它对应的编码
voidprinthfmt（hfmtt）
*******由哈夫曼编码建立的图表结构如下:
*******\n"
\t\t%d\t%d\t%d\t%d\t%c"
t[i].weight,t[i].parent,t[i].lchild,t[i].rchild,t[i].key）;
\n\n"
6、编码的重要哈夫曼树路径递归算法
voidhfmtpath（hfmtt,inti,intj）
inta,b;
a=i;
b=j=t[i].parent;
if（t[j].parent!
=-1）
{i=j;
hfmtpath（t,i,j）;
if（t[b].lchild==a）
else
7、对字符进行初始编码
voidphfmnode（hfmtt）//
{
inti,j,a;
***所得哈夫曼编码为***\n"
j=0;
8、encoding
编码功能：
对输入字符进行编码
voidencoding（hfmtt）//对用户输入的电文进行编码
charr[1000];
//用来存储输入的字符串
inti,j;
\n\n请输入需要编码的字符:
gets（r）;
编码结果为:
r[j]!
='
\0'
;
j++）
if（r[j]==t[i].key）
9、decoding
译码功能：
输入0-1字符组成的字符串，然后对其解码输出对应的字符！
voiddecoding（hfmt
升级会员 