课程设计报告Word文档下载推荐.docx
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（4）显示指定的压缩文件和文本文件;
（5）界面友好,易与操作｡采用菜单方式进行选择｡
【选做内容】
（1）把哈夫曼编码用二进制位紧缩到一个变量中,利用位运算进行真正的数据压缩,并求压缩比｡
（2）显示哈夫曼树;
（3）使用汉字显示｡
我选做第二条显示哈夫曼树｡
实习进度安排及主要内容:
第一周:
一、需求分析:
利用哈弗曼树编写一个简单的编码/译码系统;
用户可以自行创建一个文本文件,程序对该文本文件中的字符进行哈弗曼编码,生成后缀名为.cod的编码文件即压缩文件,反过来,程序也可以将一个压缩文件译码还原为一个文本文件（.txt）｡
二､概要设计:
通过需求分析可将程序大致分为三个部分:
编码,译码,显示哈夫曼树｡
首先根据题目确定该程序的存储结构为哈夫曼树,我们需要定义哈弗曼树节点的结构体以及哈夫曼编码的结构体｡定义代码如下:
typedefstructnode//定义哈夫曼树节点结构体
{
intweight;
intparent,lchild,rchild;
structnode*LChild,*RChild,*Parent;
//分别指向该节点的左孩子,右孩子,和双亲节点
structnode*next;
//指向建立的哈夫曼树的下一个节点
}HFMNode,*HFMTree;
typedefstruct//定义哈夫曼编码的结构体
charch;
//存储对应的字符
charcode[N+1];
//存储对应字符的编码
intstart;
//存储编码的起始位置
}CodeNode;
1､编码:
（1）函数open（chars[]）用来打开用户指定的文本文件,流程图如下:
（2）函数Save（chars[]）保存字符或编码到文件中,流程图如下:
（3）函数SearchStr（chars[],charstr[],intcount[]）查找字符串中字符的个数和每个字符出现的次数｡流程图如下:
#defineN128
（4）函数SelectMin（HFMTreeHT,intk,HFMTree*HT1,HFMTree*HT2）查找哈夫曼链表中两个权值最小的节点｡流程图如下:
（5）函数CreatHFMTree（HFMTree*HT,intcount[]）创建哈夫曼树｡流程图如下:
（6）函数HFMCode（HFMTreeHT,CodeNodeHC[],charstr[]）从每个叶子节点开始,利用哈夫曼树对每个字符进行编码,最终建立一个哈夫曼表｡intn存储真正叶子节点个数｡流程图如下:
（7）函数TotalCoding（chars[],CodeNodeHC[],charcode[]）利用哈夫曼编码表对整个字符串进行编码｡流程图:
2.解码:
（1）函数DeCoding（charcode[],HFMTreeHT,charstr[],chars[]）对哈夫曼编码进行解码,放入字符串s中｡流程图如下:
（2）函数Coding（chars[],charstr[],charcode[],intcount[],HFMTree*HT,CodeNodeHC[]）流程图如下:
（3）函数TransCode（charcode[],charstr[],charss[],HFMTree*HT,CodeNodeHC[]）流程图如下:
3.显示哈夫曼树:
（1）函数print（HFMTreeHT,CodeNodeHC[],charstr[],intn）显示哈弗曼表｡流程图如下:
4.主函数测试:
要求界面友好所以用switch语句构造菜单｡
第二周:
三、详细设计:
程序源代码如下:
#include<
stdio.h>
stdlib.h>
string.h>
malloc.h>
#defineM10000//定义字符串最大长度
#defineN128//定义叶子节点个数
{intweight;
typedefstruct//定义哈夫曼编码的结构体
{charch;
intn;
//存储真正叶子节点个数
typedefint*&
WW;
voidOpen（chars[]）//打开存放字符或编码的文件,将其存入字符串数组中
{charname[10];
FILE*fp;
inti=0;
printf（"
请输入要打开的文件名:
"
）;
gets（name）;
//要打开的文件名
if（（fp=fopen（name,"
rt"
））==NULL）
{printf（"
打开失败!
\n"
exit
（1）;
}
s[i++]=fgetc（fp）;
while（s[i-1]!
=EOF）
s[i]='
\0'
;
//存取字符串结束
fclose（fp）;
voidSave（chars[]）//保存字符或编码到文件中
请输入要保存的文件名:
wt"
存储失败!
fputs（s,fp）;
\n保存成功,文件名为:
%s｡\n"
name）;
\n按回车键继续..."
getchar（）;
voidSearchStr（chars[],charstr[],intcount[]）//查找字符串中字符的个数和每个字符出现的次数
{
inti,j,k=0;
for（i=0;
i<
N;
i++）//初始化每个字符出现的次数
count[i]=0;
s[i];
i++）
{for（j=0;
j<
k;
j++）//在str[]中查找是否有该字符
if（str[j]==s[i]）
{count[j]++;
break;
if（j==k）//在str[]中无该字符,将其存入最后一个单元
{str[k]=s[i];
count[k++]++;
}}
str[k]='
//将字符串结尾置\0
n=k;
//将实际的字符个数作为叶子节点个数存入n
voidSelectMin（HFMTreeHT,intk,HFMTree*HT1,HFMTree*HT2）//查找哈夫曼链表中两个权值最小的节点
{inti,min;
HFMTreep;
min=32767;
for（i=0,p=HT;
i++,p=p->
next）
if（p->
weight<
min&
&
p->
Parent==0）
{min=p->
weight;
*
HT1=p;
Parent==0&
p!
=*HT1）//令第二个最小的节点不等于第一个节点
*HT2=p;
voidCreatHFMTree（HFMTree*HT,intcount[]）//创建哈夫曼树
{inti;
HFMTreep,HT1,HT2;
//HT1,HT2分别存放权值最小和次小的节点的位置
p=*HT=（HFMTree）malloc（sizeof（HFMNode））;
next=p->
LChild=p->
RChild=p->
Parent=NULL;
//初始化哈夫曼链表且有2n-1个节点
for（i=1;
2*n-1;
{p->
next=（HFMTree）malloc（sizeof（HFMNode））;
p=p->
next;
}for（i=0,p=*HT;
n;
i++）//将各个字符出现的次数作为权值
{//存入哈夫曼链表的前n个单元中
weight=count[i];
for（i=n;
i++）//将后n-1个节点赋权值,建树
{SelectMin（*HT,i,&
HT1,&
HT2）;
//每次从前i个节点中选取权值最小的两个节点
HT1->
Parent=HT2->
Parent=p;
LChild=HT1;
RChild=HT2;
weight=HT1->
weight+HT2->
//将两个节点的权值相加存入最后一个节点中
//p指向下一个没有存储权值的节点
voidHFMCode（HFMTreeHT,CodeNodeHC[],charstr[]）
{//从每个叶子节点开始,利用哈夫曼树对每个字符进行编码,最终建立一个哈夫曼表
inti;
HFMTreeq,p=HT;
i++）//将字符存入哈夫曼编码结构体数组的字符单元中
{HC[i].ch=str[i];
HC[i].code[n-1]='
//初始化编码的最后一位
{HC[i].start=n-1;
for（q=p;
q->
Parent;
q=q->
Parent）//判断q所指向的节点,左孩子置0,右孩子置
if（q==q->
Parent->
LChild）
HC[i].code[--HC[i].start]='
0'
elseHC[i].code[--HC[i].start]='
1'
//判断下一个叶子节点
voidTotalCoding（chars[],CodeNodeHC[],charcode[]）
{//利用哈夫曼编码表对整个字符串进行编码
inti,j;
code[0]='
//编码数组初始化
i++）//将每个字符在哈夫曼编码表中对应的编码存入存放总编码的数组中
for（j=0;
j++）
if（s[i]==HC[j].ch）
strcpy（code+strlen（code）,HC[j].code+HC[j].start）;
voidDeCoding（charcode[],HFMTreeHT,charstr[],chars[]）
{//对哈夫曼编码进行解码,放入字符串s中
inti,j,k=0;
HFMTreeroot,p,q;
for（root=HT;
root->
root=root->
Parent）;
//用root指向哈夫曼树的根结点
for（i=0,p=root;
code[i];
i++）//从根结点开始按编码顺序访问树
{if（code[i]=='
）
LChild;
elsep=p->
RChild;
LChild==NULL&
RChild==NULL）//到根节点时将该节点对应的字符输出
{for（j=0,q=HT;
q!
=p;
next,j++）;
s[k++]=str[j];
p=root;
//回溯到根结点
}}
s[k]='
//解码完毕,在字符串最后一个单元存入'
voidCoding（chars[],charstr[],charcode[],intcount[],HFMTree*HT,CodeNodeHC[]）
\n打开存放字符串的文件...\n\n"
Open（s）;
//打开源码文件
SearchStr（s,str,count）;
//查找字符串中不同的字符及其出现的次数
CreatHFMTree（HT,count）;
//用每个字符出现的次数作为叶子节点的权值建立哈夫曼树
HFMCode（*HT,HC,str）;
//利用哈夫曼树对每个叶子节点进行编码,存入编码表中
TotalCoding（s,HC,code）;
//利用编码表对字符串进行最终编码
\n读入的字符串为:
puts（s）;
\n最终的哈夫曼编码是:
puts（code）;
\n保存编码,"
Save（code）;
//保存最终的哈夫曼编码
voidTransCode（charcode[],charstr[],charss[],HFMTree*HT,CodeNodeHC[]）
\n打开编码的文件...\n\n"
Open（code）;
//打开编码文件
DeCoding（code,*HT,str,ss）;
//将编码进行解码存入字符串数组ss[]中
\n得到的最终字符串为:
puts（ss）;
\n保存译码,"
Save（ss）;
//保存译码后的字符串
voidprint（HFMTreeHT,CodeNodeHC[],charstr[],intn）//打印哈弗曼表
{inti=0;
intm=2*n-1;
HFMCode（HT,HC,str）;
HFMTreep=HT;
\n哈弗曼树\n"
printf（"
iwplr\n"
for（p=HT+1,i=1;
=m;
i++,p++）
printf（"
%d%d%d%d%d\n"
i,p->
weight,p->
parent,p->
lchild,p->
rchild）;
voidmain（）//主函数
{chars[M],ss[M];
//定义字符串数组,s[]存放将要编码的字符串,ss[]存解码后的字符串
charstr[N];
//存放输入的字符串中n个不同的字符
intcount[N];
//存放n个不同字符对应的在原字符串中出现的次数
charcode[M];
//存放最终编码完成后的编码
charchoice;
HFMTreeHT;
//定义一个哈夫曼树的链表
CodeNodeHC[N];
//定义一个哈夫曼编码表的数组,存放每个字符对应的哈夫曼编码
do
\n\n"
********哈夫曼编码/译码器*******\n"
****\n"
**1.对文件进行哈弗曼编码｡**\n"
**2.对编码后的文件进行译码｡**\n"
**3.显示哈夫曼树**\n"
Printf（"
**0.退出系统｡**\n"
**请输入相应操作的序号（0-3）**\n"
********************************\n"
scanf（"
%c"
&
choice）;
switch（choice）
{case'
:
Coding（s,str,code,count,&
HT,HC）;
//对字符串进行编码
case'
2'
TransCode（code,str,ss,&
//对编码进行解码
3'
print（HT,HC,str,n）;
break;
default:
输入错误!
请重新输入!
}while（choice!
='
四､调试分析
1.errorC2059:
syntaxerror:
'
]'
HFMCode（HT,HC,str[]）;
//错误指向这一行通过分析应该把str[]改为str,因为函数HFMCode的最后一个参数是
一个char类型的变量而不是一个数组,所以应该把"
[]"
去掉｡
.........}
2.errorC2065:
choice'
:
undeclaredidentifier
//错误指向这一行,通过提示知道,此行的变量choice在之前没有定义,需要在此行之前添加语句"
charchoice"
3.errorC2039:
parent'
isnotamemberof'
node'
rchild,p->
lchild）;
//错误指向这一行,通过查找语句,可知道node结构体内没有定义parent,而是Parent,所以应该把头字母改成小写｡
五､测试数据
6、心得体会:
通过这次学习我深刻的感觉到自己的基本功不足,一些小的程序都需要一些时间去考虑,没有完全的做到一看要求就把程序写出来的程度,我还需要提高自己对基本功的巩固,还有就是遇到了很多难题,自己怎么也解决不了,上网找了很多资料,给了很多借鉴｡同时,也了解了要真正做出一个程序很不容易,但只要用心去做,总会有收获｡特别是遇到一个问题,想办法去解决,最终找到方法是,心里的喜悦是难以形容的｡所以要有耐心,有恒心,有决心,只要认真排查,问题都会得到解决的｡
7、参考文献
1.《C程序设计（第三版）》谭浩强
2.《数据结构（C语言版）》严蔚敏吴伟民清华大学出版社
成绩:
指导教师/带队教师（签字）
年月日
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