基于哈夫曼编码实现文本文件的压缩和解压缩.docx
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基于哈夫曼编码实现文本文件的压缩和解压缩
#include
#include
#ifndef_UNISTD_H
#define_UNISTD_H
#include
#include
#endif/*_UNISTD_H*/
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
typedefstruct
{
intweight;
intparent,lchild,rchild;
}HTNode,*HuffmanTree;
typedefstruct
{
char*data;
int*num;
intlength;
}TNode;
typedefstruct
{
char*data;
char**HM;
}Code;
typedefchar**HuffmanCode;
boolIfEncode（）
{
intchoose;
system（"color70"）;
cout<<"\t1.加密压缩2.无密压缩"<cout<<"请输入选择：
";
cin>>choose;
if（choose==1）
returntrue;
else
returnfalse;
}
voidEncode（vector&v）
{
charch[30];
v.push_back（'@'）;
system（"color70"）;
cout<<"请输入压缩密码"<cin>>ch;
for（inti=0;ch[i]!
='\0';i++）
v.push_back（ch[i]）;
v.push_back（'\0'）;
v.push_back（'@'）;
cout<<"开始压缩！
"<}
voidReadTxt（vector&v）
{
charch;
ifstreaminfile（"test.txt",ios:
:
in）;
if（!
infile）
{
cerr<<"openerror"<exit
（1）;
}
if（IfEncode（））
Encode（v）;
while（infile.peek（）!
=EOF）
{
infile.get（ch）;
v.push_back（ch）;
}
infile.close（）;
}
voidInitList（TNode&T）
{
T.data=newchar[256];
T.num=newint[256];
if（!
T.data||!
T.num）
exit
（1）;
T.length=0;
}
boolFind（TNodeT,charch）
{
inti;
for（i=0;iif（ch==T.data[i]）
returntrue;
returnfalse;
}
voidTCount（vectorv1,TNode&T）
{
inti,j=0;
charch;
intm=v1.size（）;
for（i=0;i{
ch=v1[i];
if（!
Find（T,ch））
{
T.data[j]=ch;
T.num[j]=count（v1.begin（）,v1.end（）,ch）;
j++;
T.length++;
}
}
}
voidSelect（HuffmanTree&HT,intm,int&s1,int&s2）
{
intk,j,n,min=32767;
for（k=1;k<=m;k++）
{
if（HT[k].parent==0）
if（HT[k].weight<=min）
{
j=k;
min=HT[k].weight;
}
}
s1=j;
HT[j].parent=1;
min=32767;
for（k=1;k<=m;k++）
{
if（HT[k].parent==0）
if（HT[k].weight<=min）
{
n=k;
min=HT[k].weight;
}
}
s2=n;
}
voidCreateHuffmanTree（HuffmanTree&HT,TNodeT,intlength）
{
intm,i,s1,s2;
if（length<=1）
return;
m=2*length-1;
HT=newHTNode[m+1];
for（i=1;i<=m;++i）
{
HT[i].parent=0;
HT[i].lchild=0;
HT[i].rchild=0;
}
for（i=1;i<=length;++i）
HT[i].weight=T.num[i-1];
for（i=length+1;i<=m;i++）
{
Select（HT,i-1,s1,s2）;
HT[s1].parent=i;
HT[s2].parent=i;
HT[i].lchild=s1;
HT[i].rchild=s2;
HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight;
}
}
voidCreatHuffmanCode（HuffmanTreeHT,HuffmanCode&HC,intn）
{
inti,f,c,start;
HC=newchar*[n+1];
char*cd=newchar[n];
cd[n-1]='\0';
for（i=1;i<=n;i++）
{
start=n-1;
c=i;
f=HT[i].parent;
while（f!
=0）
{
--start;
if（HT[f].lchild==c）
cd[start]='0';
else
cd[start]='1';
c=f;
f=HT[f].parent;
}
HC[i]=newchar[n-start];
strcpy（HC[i],&cd[start]）;
}
deletecd;
}
intgetFileSizeSystemCall（char*strFileName）
{
structstattemp;
stat（strFileName,&temp）;
returntemp.st_size;
}
voidZip（HuffmanCodeHC,vectorv,TNodeT）
{
inti=0,j=0,k=0;
ofstreamoutfile（"zip.txt",ios:
:
out）;
if（!
outfile）
{
cerr<<"openerror"<exit
（1）;
}
cout<<"输出哈夫曼编码"<for（i=0;i{
for（j=0;jif（T.data[j]==v[i]）
break;
for（k=0;HC[j+1][k]!
='\0';k++）
{cout<for（k=0;HC[j+1][k]!
='\0';k++）
outfile<}
cout<outfile.close（）;
cout<<"正在压缩。
";Sleep（500）;cout<<"。
";Sleep（500）;cout<<"。
"<cout<<"压缩成功！
可到zip.txt中查看压缩后文件"<}
boolREncode（charch[]）
{
inti=0;
charcode[30];
cout<<"请输入解压密码:
"<cin>>code;
if（strcmp（code,ch）==0）
returntrue;
else
returnfalse;
}
intin_HM（Code&c）
{
c.data=newchar[256];
c.HM=newchar*[256];
intlength=0,i;
ifstreaminfile（"code.dat",ios:
:
in）;
if（!
infile）
{
cerr<<"openerror"<exit
（1）;
}
infile>>length;
for（i=0;i{
infile>>c.data[i];
c.HM[i]=newchar[length+1];
infile>>c.HM[i];
}
infile.close（）;
returnlength;
}
voidout_HM（HuffmanCodeHC,TNodeT）
{
inti;
ofstreamoutfile（"code.dat",ios:
:
out）;
if（!
outfile）
{
cerr<<"openerror"<exit
（1）;
}
outfile<for（i=0;i{
outfile<outfile<}
outfile.close（）;
}
voidRZip（HuffmanCodeHC,TNodeT）
{
charch;
charch2[30];
inti,j,flag,flag2=0,m=0;
ofstreamoutfile（"rzip.txt",ios:
:
out）;
ifstreaminfile（"zip.txt",ios:
:
in）;
if（!
outfile）
{
cerr<<"openerror"<exit
（1）;
}
if（!
infile）
{
cerr<<"openerror"<exit
（1）;
}
while（infile.peek（）!
=EOF）
{
flag=0;
char*cd=newchar[T.length];
for（i=0;;i++）
{
infile>>ch;
cd[i]=ch;
cd[i+1]='\0';
for（j=1;j<=T.length;j++）
if（strcmp（HC[j],cd）==0）
{
if（T.data[j-1]=='@'）
{
if（flag2==0）
{
flag=1;
flag2=1;
deletecd;
break;
}
if（flag2==1）
{
while
（1）
{
if（REncode（ch2））
{
cout<<"密码正确，正在解压！
"<flag2=0;
break;
}
else
cout<<"密码错误，请重新输入"<}
flag=1;
deletecd;
break;
}
}
if（flag2==1）
{
ch2[m]=T.data[j-1];
flag=1;
m++;
deletecd;
break;
}
if（flag2==0）
{
outfile<flag=1;
deletecd;
break;
}
}
if（flag==1）
break;
}
}
cout<<"正在解压。
";Sleep（500）;cout<<"。
";Sleep（500）;cout<<"。
"<cout<<"解压成功!
请到rzip.txt中查看解压后文件"<}
voidabout（）
{
system（"cls"）;
system（"color70"）;
cout<<"\t╔═══════════════════════════════╗"<cout<<"\t║欢迎使用解压缩程序║"<cout<<"\t║关于程序：
║"<cout<<"\t║压缩：
║"<cout<<"\t║默认压缩程序所在目录下的test.txt，生成压缩后的zip.txt║"<cout<<"\t║║"<cout<<"\t║解压：
║"<cout<<"\t║默认解压序所在目录下的zip.txt，生成解压后的rzip.txt║"<cout<<"\t║║"<cout<<"\t║║"<cout<<"\t║程序支持压缩中英文文件。
║"<cout<<"\t║║"<cout<<"\t╚═══════════════════════════════╝"<}
voidmenu（）
{
system（"color70"）;
cout<<"\t╔═══════════════════════════════╗"<cout<<"\t║║"<cout<<"\t║欢迎使用解压缩程序║"<cout<<"\t║║"<cout<<"\t║1.压缩文件║"<cout<<"\t║2.解压文件║"<cout<<"\t║3.具体信息║"<cout<<"\t║4.退出程序║"<cout<<"\t║║"<cout<<"\t╚═══════════════════════════════╝"<}
intmain（）
{
vectorv;
intn,choose,size1,size2,size3;
TNodeT;
InitList（T）;
HuffmanTreeHT;
HuffmanCodeHC;
while
（1）
{
system（"cls"）;
menu（）;
system（"color70"）;
cout<<"请输入所选择的序号:
";
cin>>choose;
switch（choose）
{
case1:
ReadTxt（v）;
TCount（v,T）;
n=T.length;
CreateHuffmanTree（HT,T,n）;
CreatHuffmanCode（HT,HC,n）;
Zip（HC,v,T）;
size1=getFileSizeSystemCall（"test.txt"）;
cout<<"原文件中有"<cout<size2=getFileSizeSystemCall（"zip.txt"）;
cout<<"压缩后有"<cout<out_HM（HC,T）;
system（"pause"）;
break;
case2:
RZip（HC,T）;
size3=getFileSizeSystemCall（"rzip.txt"）;
cout<<"解压缩后有"<cout<system（"pause"）;
break;
case3:
about（）;
system（"pause"）;
break;
case4:
return0;
default:
system（"color70"）;
cout<<"输入错误！
请重新输入";
system（"pause"）;
break;
}
}
return0;
}
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