数据结构哈夫曼编码实验报告Word文件下载.docx
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{
unsignedcharb;
//记录字符
longcount;
//权重
intparent,lch,rch;
//定义双亲，左孩子，右孩子
charbits[256];
//存放哈夫曼编码的数组
}
header[512],tmp;
//头部一要定设置至少512个,因为结点最多可达256,所有结点数最多可达511
三、算法设计
输入要压缩的文件读文件并计算字符频率根据字符的频率，利用Huffman编码思想创建Huffman树由创建的Huffman树来决定字符对应的编码，进行文件的压缩解码压缩即根据Huffman树进行译码
设计流程图如图1.1所示。
图1.1设计流程图
（1）压缩文件
输入一个待压缩的文本文件名称（可带路径）如:
D:
\lu\lu.txt统计文本文件中各字符的个数作为权值,生成哈夫曼树；
将文本文件利用哈夫曼树进行编码,生成压缩文件。
压缩文件名称=文本文件名.COD如:
\lu\lu.COD压缩文件内容=哈夫曼树的核心内容+编码序列
for（inti=0;
i<
256;
i++）
header[i].count=0;
//初始化权重
header[i].b=（unsignedchar）i;
//初始化字符
ifstreaminfile（infilename,ios:
:
in|ios:
binary）;
while（infile.peek（）!
=EOF）
infile.read（（char*）&
temp,sizeof（unsignedchar））;
//读入一个字符
header[temp].count++;
//统计对应结点字符权重
flength++;
//统计文件长度
infile.close（）;
//关闭文件
for（i=0;
256-1;
i++）//对结点进行冒泡排序,权重大的放在上面，编码时效率高
for（intj=0;
j<
256-1-i;
j++）
if（header[j].count<
header[j+1].count）
{
tmp=header[j];
header[j]=header[j+1];
header[j+1]=tmp;
}
if（header[i].count==0）break;
leafnum=i;
//取得哈夫曼树中叶子结点数
pointnum=2*leafnum-1;
//取得哈夫曼树中总结点数目
infile.open（infilename,ios:
//打开待压缩的文件
infile.clear（）;
infile.seekg（0）;
ofstreamoutfile（outfilename,ios:
out|ios:
//打开压缩后将生成的文件
outfile.write（（char*）&
flength,sizeof（long））;
//写入原文件长度
（2）哈夫曼编码
leafnum;
outfile.write（（char*）&
header[i].b,sizeof（unsignedchar））;
//写入字符
header[i].count=strlen（header[i].bits）;
//不再设置其他变量,权值这时已无使用价值,可以用相应结点的权值变量记录长度
header[i].count,sizeof（unsignedchar））;
//写入长度的ASCII码
if（header[i].count%8==0）
bytelen=header[i].count/8;
else
bytelen=header[i].count/8+1;
strcat（header[i].bits,"
0000000"
）;
//在编码后面补0，使其最后凑满8的倍数，
//超过无妨，可以用bytelen控制好写入字节的长度
bytelen;
temp=ctoa（header[i].bits）;
strcpy（header[i].bits,header[i].bits+8）;
cout<
<
"
该文件的哈夫曼的编码为:
endl;
for（i=0;
flength;
header[i].bits<
}//此循环结束后就完成了编码对照表的写入
（3）解压文件
输入一个待解压的压缩文件名称（可带路径）如:
\lu\lu.COD从文件中读出哈夫曼树,并利用哈夫曼树将编码序列解码；
生成（还原）文本文件。
文件文件名称=压缩文件名+"
_new.txt"
如:
\lu\lu_new.txt
while
（1）
while（readlen<
（clength-8）&
&
strlen（buf）<
=256）//读满缓冲区
temp,sizeof（temp））;
ctoa（temp,code）;
//将字节转为数组
strcat（buf,code）;
readlen++;
}//while
while（strlen（buf）>
=256）//处理缓冲区，直到少于256位，再读满它
strlen（buf）;
strcpy1（buf1,buf,i+1）;
//逐渐增多取，放入buf1，进行匹配
if（strcmp1（buf1,header,n,temp）==1）
writelen++;
strcpy（buf,buf+i+1）;
//缓冲区前移
break;
}//for
if（writelen>
=flength）break;
//如果写入达到原文件长度，退出
if（readlen>
=（clength-8）/*编码长度*/||writelen>
//如果写入或者读入编码完毕，退出
}//退出此循环后，还有未解码完成的buf[]
//对buf[]缓冲的善后处理
while（writelen<
flength）
outfile.close（）;
四、界面设计
程序包含压缩功能，解压功能，输出功能，帮助，终止程序功能。
五、运行测试与分析
（1）运行程序，显示提示，如图1.2所示。
图1.2启动界面
（2）编码操作。
图1.3在D盘中建立一个文本文档，并命名为123.txt
图1.4文件压缩，输出哈弗曼编码界面
图1.5在Ｄ盘中生成一个．COD的文档，并且名为12.COD:
（3）解码操作。
根据实验要求输出实验结果。
如图1.4所示。
图1.4数据结果输出界面
（4）显示数据内容
若用户想知道文本输入的内容，可输入“L”，然后界面提示输入文本文件的路径和文件名，完成输入后按回车键，界面会出现文本的内容。
六、实验收获与思考
在完成实验的过程中，使我明白了面向对象与面向对象的差别。
在面向对象过程中，类的设计是至关重要的，类设计好了等于程序就成功了一半，所以这次的课程帮助我复习了这一学期面向对象课程的学习，刚好可以弥补这一学期面向对象学习的不足。
同时，也使我对数据结构与算法的知识有了一定的了解，帮我在大二学习数据结构与算法的课程中奠定了一定的基础，使我以后学习数据结构与算法的时候可以更加轻松。
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