设计一个利用哈夫曼算法的编码系统.docx
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设计一个利用哈夫曼算法的编码系统
设计一个利用哈夫曼算法的编码系统，重复地显示并处理以下项目，直到选择退出为止。
【基本要求】
1） 将权值数据存放在数据文件（文件名为data.txt，位于执行程序的当前目录中）
2） 初始化：
键盘输入字符集大小n、n个字符和n个权值，建立哈夫曼树；
3） 编码：
利用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码；
4） 输出
（1）各个字符的编码；
（2）
1111111;;;;;;
#include
#include
#include
#defineM50
#defineMAX1000;
typedefstruct
{
intweight;//结点权值
intparent,lchild,rchild;
}HTNODE,*HUFFMANTREE;
typedefchar**HUFFMANCODE;//动态分配数组存储哈夫曼编码表
HUFFMANTREEhuffmantree（intn,intweight[]）//构建哈夫曼树
{
intm1,m2,k;
inti,j,x1,x2;
HUFFMANTREEht;
ht=（HUFFMANTREE）malloc（（2*n）*sizeof（HTNODE））;
for（i=1;i<（2*n）;i++）//初始化哈夫曼树中各结点的数据，没初始值的赋值为0
{
ht[i].parent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=0;
if（i<=n）
ht[i].weight=weight[i];
else
ht[i].weight=0;
}
for（i=1;i {
m1=m2=MAX;
x1=x2=0;
for（j=1;j<（n+i）;j++）
{
if（（ht[j].weight {
m2=m1;
x2=x1;
m1=ht[j].weight;
x1=j;
}
elseif（（ht[j].weight {
m2=ht[j].weight;
x2=j;
}
}
k=n+i;
ht[x1].parent=ht[x2].parent=k;
ht[k].weight=m1+m2;
ht[k].lchild=x1;
ht[k].rchild=x2;
}
returnht;
}
voidhuffmancoding（constintn,HUFFMANCODEhc,HUFFMANTREEht,charstr[]）
{
inti,start,child,father;
char*cd;
hc=（HUFFMANCODE）malloc（（n+1）*sizeof（char*））;//分配n个字符编码的头指针
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）//逐个字符求哈夫曼编码
{
start=n-1;
for（child=i,father=ht[i].parent;father!
=0;child=father,father=ht[father].parent）/*从叶子结点到根结点求逆向编码*/
if（ht[father].lchild==child）
cd[--start]='0';
else
cd[--start]='1';
hc[i]=（char*）malloc（（n-start）*sizeof（char））;//为i个字符编码分配空间
strcpy（hc[i],&cd[start]）;//从cd复制哈夫曼编码串到hc
}
free（cd）;//释放工作空间
for（i=1;i<=n;++i）
{
printf（"%c的编码:
",str[i]）;
printf（"%s\n",hc[i]）;
}
}
voidmain（）
{
inti,j,k;
charstr[50];
intweight[50];
printf（"请输入字符（一次性连续输入所求的字符）:
"）;/*如:
abcjhjg不要输成abcjhig,即字符间不加空格*/
gets（str）;
for（j=0;j<50;j++）
{
if（str[j]=='\0'）
break;
}
constintn=j;
for（j=n;j>0;j--）
str[j]=str[j-1];
str[n+1]='\0';
for（k=0;k {
printf（"请输入%c的权值:
",str[k+1]）;
scanf（"%d",&weight[k]）;
}
for（k=n;k>0;k--）
weight[k]=weight[k-1];
weight[0]=0;
HUFFMANCODEhc=NULL;
HUFFMANTREEht;
ht=huffmantree（n,weight）;
huffmancoding（n,hc,ht,str）;
}
补充：
噢，我忘了你需要存档。
现在太晚，明天再改一下。
补充：
这个是带有存盘的程序。
#include
#include
#include
#defineM50
#defineMAX1000;
typedefintElempe;
typedefstruct
{
intweight;//结点权值
intparent,lchild,rchild;
}HTNODE,*HUFFMANTREE;
typedefchar**HUFFMANCODE;//动态分配数组存储哈夫曼编码表
HUFFMANTREEhuffmantree（intn,intweight[]）//构建哈夫曼树
{
intm1,m2,k;
inti,j,x1,x2;
HUFFMANTREEht;
ht=（HUFFMANTREE）malloc（（2*n）*sizeof（HTNODE））;
for（i=1;i<（2*n）;i++）//初始化哈夫曼树中各结点的数据，没初始值的赋值为0
{
ht[i].parent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=0;
if（i<=n）
ht[i].weight=weight[i];
else
ht[i].weight=0;
}
for（i=1;i {
m1=m2=MAX;
x1=x2=0;
for（j=1;j<（n+i）;j++）
{
if（（ht[j].weight {
m2=m1;
x2=x1;
m1=ht[j].weight;
x1=j;
}
elseif（（ht[j].weight {
m2=ht[j].weight;
x2=j;
}
}
k=n+i;
ht[x1].parent=ht[x2].parent=k;
ht[k].weight=m1+m2;
ht[k].lchild=x1;
ht[k].rchild=x2;
}
returnht;
}
voidhuffmancoding（constintn,HUFFMANCODEhc,HUFFMANTREEht,charstr[]）
{
inti,start,child,father;
char*cd;
hc=（HUFFMANCODE）malloc（（n+1）*sizeof（char*））;//分配n个字符编码的头指针
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）//逐个字符求哈夫曼编码
{
start=n-1;
for（child=i,father=ht[i].parent;father!
=0;child=father,father=ht[father].parent）/*从叶子结点到根结点求逆向编码*/
if（ht[father].lchild==child）
cd[--start]='0';
else
cd[--start]='1';
hc[i]=（char*）malloc（（n-start）*sizeof（char））;//为i个字符编码分配空间
strcpy（hc[i],&cd[start]）;//从cd复制哈夫曼编码串到hc
}
free（cd）;//释放工作空间
for（i=1;i<=n;++i）
{
printf（"%c的编码:
",str[i]）;
printf（"%s\n",hc[i]）;
}
}
voidSave（inta[],constint&n）
{
FILE*fp;
inti,count=0,flag=1;
fp=fopen（"data.txt","wb+"）;
for（i=1;i<=n;i++）
{
if（fwrite（&a[i],sizeof
（1）,1,fp）==1）
{
count++;
}
else
{
flag=0;
printf（"数据保存失败!
\n"）;
break;
}
}
if（flag）
printf（"\n数据保存成功!
（有%d个权值已保存）\n",count）;
fclose（fp）;
}
voidmain（）
{
FILEfp;
inti,j,k;
charstr[50];
intweight[50];
printf（"请输入字符（一次性连续输入所求的字符）:
"）;/*如:
abcjhjg不要输成abcjhig,即字符间不加空格*/
gets（str）;
for（j=0;j<50;j++）
{
if（str[j]=='\0'）
break;
}
constintn=j;
for（j=n;j>0;j--）
str[j]=str[j-1];
str[n+1]='\0';
for（k=0;k {
printf（"请输入%c的权值:
",str[k+1]）;
scanf（"%d",&weight[k]）;
}
for（k=n;k>0;k--）
weight[k]=weight[k-1];
weight[0]=0;
HUFFMANCODEhc=NULL;
HUFFMANTREEht;
ht=huffmantree（n,weight）;
huffmancoding（n,hc,ht,str）;
Save（weight,n）;
}
2222222222;;;;;;;
#include
#include
#definemax50
structa
{
intweight;
intparent,lchild,rchild;
};
structb
{
charcd[max];
intstart;
};
voidmain（）
{
structaht[2*max];
structbhcd[max],d;
inti,k,n,c,s1,s2,m1,m2,f;
printf（"输入n:
"）;
scanf（"%d",&n）;
for（i=1;i<=n;i++）
{
printf（"输入权值:
"）;
scanf（"%d",&ht[i].weight）;
ht[i].parent=0;
}
for（;i<=2*n-1;i++）
ht[i].parent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=0;
for（i=n+1;i<=2*n-1;i++）
{
m1=m2=30000;
s1=s2=0;
for（k=1;k<=i-1;k++）
{
if（ht[k].parent==0&&ht[k].weight {
m2=m1;
s2=s1;
m1=ht[k].weight;
s1=k;
}
elseif（ht[k].parent==0&&ht[k].weight {
m2=ht[k].weight;
s2=k;
}
}
ht[s1].parent=ht[s2].parent=i;
ht[i].lchild=s1;
ht[i].rchild=s2;
ht[i].weight=ht[s1].weight+ht[s2].weight;
}
for（i=1;i<=n;i++）
{
d.start=n-1;
c=i;
f=ht[i].parent;
while（f）
{
if（ht[f].lchild==c）d.cd[--d.start]='0';
elsed.cd[--d.start]='1';
c=f;
f=ht[f].parent;
}
hcd[i]=d;
}
printf（"输出哈夫编码:
"）;
for（i=1;i<=n;i++）
{
printf（"%d",ht[i].weight）;
for（k=hcd[i].start;k printf（"%c",hcd[i].cd[k]）;
printf（""）;
}
printf（"\n"）;
}
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