数据结构哈夫曼编码实验报告Word下载.docx
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#defineMAXBIT10
typedefstruct
intbit[MAXBIT]；
intstart；
}HcodeType；
3、文件nodedata.dat、code.dat和textfile.dat。
三、【功能（函数）设计】
1、初始化功能模块。
此功能模块的功能为从键盘接收字符集大小n，以及n个字符和n个权值。
2、建立哈夫曼树的功能模块。
此模块功能为使用1中得到的数据按照教材中的构造哈夫曼树的算法构造哈夫曼树，即将HuffNode数组中的各个位置的各个域都添上相关的值，并将这个结构体数组存于文件hfmtree.dat中。
3、建立哈夫曼编码的功能模块。
此模块功能为从文件nodedata.dat中读入相关的字符信息进行哈夫曼编码，然后将结果存入code.dat中，同时将字符与0、1代码串的一一对应关系打印到屏幕上。
4、译码的功能模块。
此模块功能为接收需要译码的0、1代码串，按照3中建立的编码规则将其翻译成字符集中字符所组成的字符串形式，存入文件textfile.dat，同时将翻译的结果在屏幕上打印输出。
四、【编码实现】
#include<
iostream.h>
#include<
fstream.h>
string.h>
stdlib.h>
#defineMaxBit10
#defineMaxvalue100//应该大于权重之和
#defineMaxleaf100
#defineMaxnodeMaxleaf*2-1
structHcodeType
intbit[MaxBit];
intstart;
};
voidCreat_Haffmantree（int&
n）
HNodeType*HaffNode=newHNodeType[2*n-1];
inti,j;
intm1,m2,x1,x2;
for（i=0;
i<
2*n-1;
i++）
{
HaffNode[i].weight=0;
HaffNode[i].parent=-1;
HaffNode[i].lchild=-1;
HaffNode[i].rchild=-1;
HaffNode[i].inf='
0'
;
}
n;
cout<
<
"
请输入字符"
endl;
cin>
>
HaffNode[i].inf;
请输入该字符的权值"
HaffNode[i].weight;
n-1;
i++）//构造哈夫曼树
m1=m2=Maxvalue;
x1=x2=0;
for（j=0;
j<
n+i;
j++）//选取最小和次小
{
if（HaffNode[j].parent==-1&
&
HaffNode[j].weight<
m1）
{
m2=m1;
x2=x1;
m1=HaffNode[j].weight;
x1=j;
}
else
if（HaffNode[j].parent==-1&
m2）
{
m2=HaffNode[j].weight;
x2=j;
}
}
//将找出的最小和次小合并，创造其父母结点
HaffNode[x1].parent=n+i;
HaffNode[x2].parent=n+i;
HaffNode[n+i].weight=HaffNode[x1].weight+HaffNode[x2].weight;
HaffNode[n+i].lchild=x1;
HaffNode[n+i].rchild=x2;
HaffNode[n+i].inf=NULL;
}
cout<
显示存储的哈弗曼树信息:
权值左孩子右孩子双亲"
HaffNode[i].weight<
"
HaffNode[i].lchild<
HaffNode[i].rchild<
HaffNode[i].parent<
HaffNode[i].inf<
//写入文件
fstreamoutfile1;
outfile1.open（"
E:
\\nodedata.dat"
ios:
:
out|ios:
trunc|ios:
binary）;
//建立进行写入的文件
if（!
outfile1）//没有创建成功则显示相应信息
nodedata.dat文件不能打开"
abort（）;
i++）//将内存中从HaffNode[i]地址开始的sizeof（HaffNode[i]）的内容写入文件中
outfile1.write（（char*）&
HaffNode[i],sizeof（HaffNode[i]））;
outfile1.close（）;
//关闭文件
delete[]HaffNode;
}
voidHaffCode（int&
n）//哈夫曼编码
HNodeType*HaffNode=newHNodeType[Maxnode];
HcodeType*HaffCode=newHcodeType[Maxleaf];
HcodeTypecd;
inti,j,c,p;
fstreamin（"
in|ios:
in.read（（char*）HaffNode,（2*n-1）*sizeof（HNodeType））;
in.close（）;
fstreamoutfile;
outfile.open（"
\\codedata.dat"
cd.start=n-1;
c=i;
p=HaffNode[c].parent;
while（p!
=-1）
if（HaffNode[p].lchild==c）
cd.bit[cd.start]=0;
cd.bit[cd.start]=1;
cd.start--;
c=p;
p=HaffNode[c].parent;
for（j=cd.start+1;
j++）
HaffCode[i].bit[j]=cd.bit[j];
HaffCode[i].start=cd.start;
outfile<
for（j=HaffCode[i].start+1;
outfile<
HaffCode[i].bit[j];
字符信息--编码信息"
---"
for（j=HaffCode[i].start+1;
outfile.close（）;
请输入要编码的字符串,基本元素为（"
"
）"
charinf[100];
cin>
inf;
intf=strlen（inf）;
\\code.dat"
outfile1）
code.dat文件不能打开!
abort（）;
else
{cout<
字符串编码后为:
for（intx=0;
x<
f;
x++）
if（inf[x]==HaffNode[i].inf）
for（j=HaffCode[i].start+1;
outfile1.write（（char*）&
HaffCode[i].bit[j],sizeof（HaffCode[i].bit[j]））;
cout<
编译后的代码串已经存入code.dat文件中!
outfile1.close（）;
delete[]HaffNode;
delete[]HaffCode;
voiddecode（int&
n）//解码
inti;
fstreaminfile1;
infile1.open（"
//读出哈夫曼树
infile1）
infile1.read（（char*）&
HaffNode[i],sizeof（HNodeType））;
infile1.close（）;
inttempcode[100];
intnum=0;
100;
tempcode[i]=-1;
HcodeType*Code=newHcodeType[n];
fstreaminfile2;
//读编码
infile2.open（"
while（!
infile2.eof（））
infile2.read（（char*）&
tempcode[num],sizeof（tempcode[num]））;
num++;
infile2.close（）;
num--;
从文件中读出的编码为"
num;
tempcode[i];
intm=2*n-2;
i=0;
译码后为:
\\textfile.txt"
out）;
outfile）
textfile.txt文件不能打开!
while（i<
num）//小于字符串的长度
while（HaffNode[m].lchild!
=-1&
HaffNode[m].rchild!
if（tempcode[i]==0）
{
m=HaffNode[m].lchild;
i++;
elseif（tempcode[i]==1）
m=HaffNode[m].rchild;
HaffNode[m].inf;
m=2*n-2;
outfile.close（）;
译码后的结果已经存入textfile.txt中!
}
intmain（）
intn;
*************欢迎进入编/译码系统！
*********************"
intch1;
do{
1.建树"
2:
编码，并显示字符和对应的编码"
3:
译码"
0:
退出"
********************************************************"
请选择（0~3）:
ch1;
while（!
（ch1<
=3&
ch1>
=0））//输入不在0到4之间无效
cout<
数据输入错误，请重新选择（0~4）:
cin>
switch（ch1）
{
case1:
\t\t\t请输入编码个数"
//叶子结点个数
cin>
Creat_Haffmantree（n）;
break;
case2:
HaffCode（n）;
break;
case3:
decode（n）;
}while（ch1!
=0）;
return0;
五、【运行与测试】
1、令叶子结点个数n为4，权值集合为{1，3，5，7}，字符集合为{A，B，C，D}，并有如下对应关系，A――1、B――3，C――5，D――7，调用初始化功能模块可以正确接收这些数据。
2、调用建立哈夫曼树的功能模块，构造静态链表HuffNode的存储。
3、调用建立哈夫曼编码的功能模块，在屏幕上显示如下对应关系：
A――111、B――110、C――10、D――0
4、调用译码的功能模块，输入代码串“111110100”后，屏幕上显示译码结果：
111110100――――ABCD
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