完整word版C语言哈夫曼编码译码器.docx

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完整word版C语言哈夫曼编码译码器

#include

#include

#include

#include

#include

//typedefintTElemType;

constintUINT_MAX=1000;

typedefstruct

{

intweight;

intparent,lchild,rchild;

}HTNode,*HuffmanTree;

typedefchar**HuffmanCode;

//-----------全局变量-----------------------

HuffmanTreeHT;

HuffmanCodeHC;

int*w,i,j,n;

char*z;

intflag=0;

intnumb=0;

//-----------------求赫夫曼编码-----------------------

intmin（HuffmanTreet,inti）

{

//函数voidselect（）调用

intj,flag;

intk=UINT_MAX;//取k为不小于可能的值

for（j=1;j<=i;j++）

if（t[j].weight

k=t[j].weight,flag=j;

t[flag].parent=1;

returnflag;

}

//--------------------slect函数----------------------

voidselect（HuffmanTreet,inti,int&s1,int&s2）

{

//s1为最小的两个值中序号小的那个

intj;

s1=min（t,i）;

s2=min（t,i）;

if（s1>s2）

{

j=s1;

s1=s2;

s2=j;

}

}

//--------------算法6.12--------------------------

voidHuffmanCoding（HuffmanTree&HT,HuffmanCode&HC,int*w,intn）

{

//w存放n个字符的权值（均>0）,构造赫夫曼树HT,并求出n个字符的赫夫曼编码HC

intm,i,s1,s2,start;

//unsignedc,f;

intc,f;

HuffmanTreep;

char*cd;

if（n<=1）

return;

//检测结点数是否可以构成树

m=2*n-1;

HT=（HuffmanTree）malloc（（m+1）*sizeof（HTNode））;//0号单元未用

for（p=HT+1,i=1;i<=n;++i,++p,++w）

{

p->weight=*w;

p->parent=0;

p->lchild=0;

p->rchild=0;

}

for（;i<=m;++i,++p）

p->parent=0;

for（i=n+1;i<=m;++i）

//建赫夫曼树

{

//在HT[1~i-1]中选择parent为0且weight最小的两个结点,其序号分别为s1和s2

select（HT,i-1,s1,s2）;

HT[s1].parent=HT[s2].parent=i;

HT[i].lchild=s1;

HT[i].rchild=s2;

HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight;

}

//从叶子到根逆向求每个字符的赫夫曼编码

HC=（HuffmanCode）malloc（（n+1）*sizeof（char*））;

//分配n个字符编码的头指针向量（[0]不用）

cd=（char*）malloc（n*sizeof（char））;//分配求编码的工作空间

cd[n-1]='\0';//编码结束符

for（i=1;i<=n;i++）

{

//逐个字符求赫夫曼编码

start=n-1;//编码结束符位置

for（c=i,f=HT[i].parent;f!

=0;c=f,f=HT[f].parent）

//从叶子到根逆向求编码

if（HT[f].lchild==c）

cd[--start]='0';

else

cd[--start]='1';

HC[i]=（char*）malloc（（n-start）*sizeof（char））;

//为第i个字符编码分配空间

strcpy（HC[i],&cd[start]）;//从cd复制编码（串）到HC

}

free（cd）;//释放工作空间

}

//--------------初始化赫夫曼链表---------------------------------

voidInitialization（）

{

flag=1;

intnum;

intnum2;

cout<<"下面初始化赫夫曼链表"<

";

cin>>num;

n=num;

w=（int*）malloc（n*sizeof（int））;

z=（char*）malloc（n*sizeof（char））;

cout<<"\n请依次输入"<

必须以回车结束：

"<<

endl;

charbase[2];

for（i=0;i

{

cout<<"第"<

"<

gets（base）;

*（z+i）=*base;

}

for（i=0;i<=n-1;i++）

{

cout<

}

cout<<"\n请依次输入"<

必须以回车结束）：

"<

for（i=0;i<=n-1;i++）

{

cout<

";

cin>>num2;

*（w+i）=num2;

}

HuffmanCoding（HT,HC,w,n）;

//------------------------打印编码-------------------------------------------

cout<<"字符对应的编码为:

"<

for（i=1;i<=n;i++）

{

//cout<<"字符"<<*（z+i-1）<<"的编码";

puts（HC[i]）;

}

//--------------------------将赫夫曼编码写入文件------------------------

cout<<"下面将赫夫曼编码写入文件"<

FILE*htmTree;

charr[]=

{

'','\0'

};

if（（htmTree=fopen（"htmTree.txt","w"））==NULL）

{

cout<<"cannotopenfile"<

return;

}

fputs（z,htmTree）;

for（i=0;i

{

fprintf（htmTree,"%6d",*（w+i））;

fputs（r,htmTree）;

}

for（i=1;i<=n;i++）

{

fputs（HC[i],htmTree）;

fputs（r,htmTree）;

}

fclose（htmTree）;

cout<<"已将字符与对应编码写入根目录下文件htmTree.txt中"<

}

//---------------------获取报文并写入文件---------------------------------

voidInputCode（）

{

//cout<<"请输入你想要编码的字符"<

FILE*tobetran;

charstr[100];

if（（tobetran=fopen（"tobetran.txt","w"））==NULL）

{

cout<<"不能打开文件"<

return;

}

cout<<"请输入你想要编码的字符"<

gets（str）;

fputs（str,tobetran）;

cout<<"获取报文成功"<

fclose（tobetran）;

}

//---------------------编码函数---------------------------------

voidEncoding（）

{

cout<<"下面对目录下文件tobetran.txt中的字符进行编码"<

FILE*tobetran,*codefile;

if（（tobetran=fopen（"tobetran.txt","rb"））==NULL）

{

cout<<"不能打开文件"<

}

if（（codefile=fopen（"codefile.txt","wb"））==NULL）

{

cout<<"不能打开文件"<

}

char*tran;

i=99;

tran=（char*）malloc（100*sizeof（char））;

while（i==99）

{

if（fgets（tran,100,tobetran）==NULL）

{

cout<<"不能打开文件"<

break;

}

for（i=0;*（tran+i）!

='\0';i++）

{

for（j=0;j<=n;j++）

{

if（*（z+j-1）==*（tran+i））

{

fputs（HC[j],codefile）;

if（j>n）

{

cout<<"字符错误，无法编码!

"<

break;

}

}

}

}

}

cout<<"编码工作完成"<

endl;

fclose（tobetran）;

fclose（codefile）;

free（tran）;

}

//-----------------译码函数---------------------------------

voidDecoding（）

{

cout<<"下面对根目录下文件codefile.txt中的字符进行译码"<

FILE*codef,*txtfile;

if（（txtfile=fopen（"Textfile.txt","w"））==NULL）

{

cout<<"不能打开文件"<

}

//txtfile=fopen（"Textfile.txt","w"）;

if（（codef=fopen（"codefile.txt","r"））==NULL）

{

cout<<"不能打开文件"<

}

//codef=fopen（"codefile.txt","r"）;

char*work,*work2,i2;

inti4=0,i,i3;

unsignedlonglength=10000;

work=（char*）malloc（length*sizeof（char））;

fgets（work,length,codef）;

work2=（char*）malloc（length*sizeof（char））;

i3=2*n-1;

for（i=0;*（work+i-1）!

='\0';i++）

{

i2=*（work+i）;

if（HT[i3].lchild==0）

{

*（work2+i4）=*（z+i3-1）;

i4++;

i3=2*n-1;

i--;

}

elseif（i2=='0'）

i3=HT[i3].lchild;

elseif（i2=='1'）

i3=HT[i3].rchild;

}

*（work2+i4）='\0';

fputs（work2,txtfile）;

cout<<"译码完成"<

<

cout<

free（work）;

free（work2）;

fclose（txtfile）;

fclose（codef）;

}

//------------------------打印赫夫曼树的函数-----------------------

voidcoprint（HuffmanTreestart,HuffmanTreeHT）

{

if（start!

=HT）

{

FILE*TreePrint;

if（（TreePrint=fopen（"TreePrint.txt","a"））==NULL）

{

cout<<"创建文件失败"<

return;

}

numb++;//该变量为已被声明为全局变量

coprint（HT+start->rchild,HT）;

cout<weight<

fprintf（TreePrint,"%d\n",start->weight）;

coprint（HT+start->lchild,HT）;

numb--;

fclose（TreePrint）;

}

}

voidTree_printing（HuffmanTreeHT,intw）

{

HuffmanTreep;

p=HT+w;

cout<<"下面打印赫夫曼树"<

coprint（p,HT）;

cout<<"打印工作结束"<

}

//------------------------主函数------------------------------------

voidmain（）

{

charchoice;

while（choice!

='q'）

{

cout<<"赫夫曼编码解码系统"<

cout<<"1.要初始化赫夫曼链表请输入'i'"<

cout<<"2.要编码请输入'e'"<

cout<<"3.要译码请输入'd'"<

cout<<"4.要打印编码请输入'p'"<

cout<<"5.要打印赫夫曼树请输入't'"<

cout<<"6.要离开请输入'q'"<

//if（flag==0）cout<<"\n请先初始化赫夫曼链表,输入'i'"<

cin>>choice;

switch（choice）

{

case'i':

Initialization（）;

break;

case'w':

InputCode（）;

break;

case'e':

Encoding（）;

break;

case'd':

Decoding（）;

break;

case't':

Tree_printing（HT,2*n-1）;

break;

case'q':

default:

cout<<"inputerror"<

}

}

free（z）;

free（w）;

free（HT）;

}

运行结果：

赫夫曼编码解码系统

1.要初始化赫夫曼链表请输入'i'

2.要编码请输入'e'

3.要译码请输入'd'

4.要打印编码请输入'p'

5.要打印赫夫曼树请输入't'

6.要离开请输入'q'

i

下面初始化赫夫曼链表

数请输入结点的个n：

8

请依次输入8个字符（字符型）

注意:

必须以回车结束：

第1个字符:

a

第2个字符:

b

第3个字符:

c

第4个字符:

d

第5个字符:

e

第6个字符:

f

第7个字符:

g

第8个字符:

h

abcdefgh

请依次输入8个权值（

注意:

必须以回车结束）：

第1个字符的权值:

5

第2个字符的权值:

29

第3个字符的权值:

7

第4个字符的权值:

8

第5个字符的权值:

14

第6个字符的权值:

23

第7个字符的权值:

3

第8个字符的权值:

11

字符对应的编码为:

0110

10

1110

1111

110

00

0111

010

下面将赫夫曼编码写入文件

....................

已将字符与对应编码写入根目录下文件htmTree.txt中

赫夫曼编码解码系统

1.要初始化赫夫曼链表请输入'i'

2.要编码请输入'e'

3.要译码请输入'd'

4.要打印编码请输入'p'

5.要打印赫夫曼树请输入't'

6.要离开请输入'q'

i

下面初始化赫夫曼链表

数请输入结点的个n：

27

请依次输入27个字符（字符型）

注意:

必须以回车结束：

第1个字符:

第2个字符:

a

第3个字符:

b

第4个字符:

c

第5个字符:

d

第6个字符:

e

第7个字符:

f

第8个字符:

g

第9个字符:

h

第10个字符:

i

第11个字符:

j

第12个字符:

k

第13个字符:

l

第14个字符:

m

第15个字符:

n

第16个字符:

o

第17个字符:

p

第18个字符:

q

第19个字符:

r

第20个字符:

s

第21个字符:

t

第22个字符:

u

第23个字符:

v

第24个字符:

w

第25个字符:

x

第26个字符:

y

第27个字符:

z

abcdefg

mnopqrst

z

请依次输入27个权值（

注意:

必须以回车结束）：

第1个字符的权值:

186

第2个字符的权值:

64

第3个字符的权值:

13

第4个字符的权值:

22

第5个字符的权值:

32

第6个字符的权值:

103

第7个字符的权值:

21

第8个字符的权值:

15

第9个字符的权值:

47

第10个字符的权值:

57

第11个字符的权值:

1

第12个字符的权值:

5

第13个字符的权值:

32

第14个字符的权值:

20

第15个字符的权值:

57

第16个字符的权值:

63

第17个字符的权值:

15

第18个字符的权值:

1

第19个字符的权值:

48

第20个字符的权值:

51

第21个字符的权值:

80

第22个字符的权值:

23

第23个字符的权值:

8

第24个字符的权值:

18

第25个字符的权值:

1

第26个字符的权值:

16

第27个字符的权值:

1

字符对应的编码为:

110

1010

100100

00010

10110

010

111110

100101

0000

0110

1111011100

11110110

10111

111111

0111

1000

100110

1111011101

0010

0011

1110

00011

1111010

111100

1111011110

100111

1111011111

下面将赫夫曼编码写入文件

....................

已将字符与对应编码写入根目录下文件htmTree.txt中