实习报告6哈夫曼编码.docx
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实习报告6哈夫曼编码
1.初始化：
从文件humanWeight.txt（程序运行时，由用户输入）读入字符集大小n，以及n个字符和n个权值，建立哈夫曼树，将它存于文件hufTree.txt中。
2.编码：
利用已建好的哈夫曼树（如不在存，则从文件hufTree.txt中读入）对文件tobebin.txt字符集中的每一个进行编码，将结果放在codefile.txt中。
3.译码：
利用已建好的哈夫曼树将codefile.txt中的代码进行译码，结果保存在textfile.txt中。
4.印代码文件。
将文件codefile.txt以紧凑的格式显示在终端上，每行50个代码。
同时将结果保存在codeprint.txt中。
二.概要设计：
1.哈夫曼树的抽象数据类型定义：
ADThaffman
{数据对象：
D={ai|ai为charnode型的结点，i=1，2，3，……n，n>0}
数据关系：
R={|ai是D上的元素}
}ADThaffman
2.编码集结构体的抽象数据类型的定义：
ADTcode
{数据对象：
D1={ai|ai是charlink型的结点，i=1，2，……n，n>0}
D2={bi|bi是codelink型的结点，i=1，2，……n，n>0}
数据关系：
R1={|ai是D1上的元素}
R2={|bi是D2上的元素}
}ADTcode
3.程序分为四个部分：
1）读入字符集以及相应频度，建立哈夫曼树。
2）根据哈夫曼树得到每一个字符的哈夫曼编码。
3）读入要编码的字符串，根据哈夫曼树和编码集求出字符串的哈夫曼编码。
4）根据哈夫曼编码和哈夫曼树得到字符串。
三.详细设计：
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////zy
//
//赫夫曼编/译码器
//朱勇13011090
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
///////////////////////////////////////////////////////////
//赫夫曼树和赫夫曼编码的存储表示
typedefstruct{
unsignedintweight;
unsignedintparent,lChild,rChild;
}HTNode,*HuffmanTree;//动态分配数组存储赫夫曼树
typedefstruct{
charch;
char*hufCh;
}HuffmanCode;//动态分配数组存储赫夫曼编码表
///////////////////////////////////////////////////////////
//权值字符结点类型
typedefstruct{
charch;
intwt;
}wElem;//动态分配数组存储读入字符与权值
///////////////////////////////////////////////////////////
//赫夫曼编码函数
voidHuffmanCoding（HuffmanTree&,
HuffmanCode*,
wElem*,
int）;
///////////////////////////////////////////////////////////
//对文件tobebin.txt中的正文进行编码
//将结果存入codefile.txt
voidEnCoding（HuffmanCode*,constchar*）;
///////////////////////////////////////////////////////////
//对文件codefile.txt里的代码进行译码
//将结果存入textfile.txt
voidDeCoding（HuffmanTree,
HuffmanCode*,
constchar*,
constint）;
///////////////////////////////////////////////////////////
//对codefile.txt里的代码进行编排,显示,打印
voidPrintCode（constchar*,constchar*）;
///////////////////////////////////////////////////////////
//选择两个最小的结点
voidSelectTwoNode（HuffmanTree,int,int&,int&）;
intmain（）
{
//
//用文件流对象hufInPut打开外部文件
//humanWeight.txt储存字符集大小n，以及n个字符和n个权值
ifstreamhufInPut（"humanWeight.txt",ios:
:
in）;
inthufNum=0;
hufInPut>>hufNum;//读入字符集大小n到hufNum
wElem*hufW=newwElem[hufNum];//分配n个字符和n个权值的储存空间
for（intii=0;ii{
//
//循环读入字符及其对应的权值
hufInPut>>hufW[ii].ch>>hufW[ii].wt;
}
hufInPut.close（）;//关闭humanWeight.txt文件
HuffmanTreehufT;//空树
HuffmanCode*hufC=（HuffmanCode*）malloc（（hufNum+1）*sizeof（HuffmanCode））;//分配n个字符编码的头指针向量
HuffmanCoding（hufT,hufC,hufW,hufNum）;//编码中...
//
//用文件流对象hufTreeOutPut把赫夫曼树HT,HC输出到文件hufTree.txt中
ofstreamhufTreeOutPut（"hufTree.txt",ios:
:
out）;
hufTreeOutPut<<"--HT-------------------------------"<<<"weight"<<"parent"<<"lchild"<<"rchild"<for（inttOut=1;tOut<=2*hufNum-1;tOut++）
{
hufTreeOutPut<<<<<}
hufTreeOutPut<<"--endHT---------------------------"<<<"--HC-------------------------------"<for（intcOut=1;cOut<=hufNum;cOut++）
{
hufTreeOutPut<<""<>"<}
hufTreeOutPut<<"--convert--ok--------------------"<hufTreeOutPut.close（）;//输出完毕，关闭文件
delete[]hufW;//释放存
EnCoding（hufC,"tobebin.txt"）;//对正文编码
DeCoding（hufT,hufC,"codefile.txt",hufNum）;//译码
PrintCode（"codefile.txt","codeprint.txt"）;//打印代码
cout<return0;
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
//w存放n个字符的权值（均大与0）
//构造赫夫曼树HT,并求出n个字符的赫夫曼编码HC
//
voidHuffmanCoding（HuffmanTree&HT,HuffmanCode*HC,wElem*w,intn）
{
if（n<=1）return;
intm=2*n-1;//赫夫曼树的结点数目
HT=（HuffmanTree）malloc（（m+1）*sizeof（HTNode））;//0号单元未用
HuffmanTreep=HT;
p++;//p指向HT的第1号单元
inti=0,ww=0;//ww为wElem*w的下标
for（i=1;i<=n;i++,p++,ww++）
{
p->weight=w[ww].wt;
p->parent=p->lChild=p->rChild=0;//
}//初始化
for（;i<=m;++i,++p）//
{
p->weight=p->parent=p->lChild=p->rChild=0;
}
//
//建赫夫曼树
//在HT[1..i-1]选择parent为0且weight最小的两个结点，其序号分别为s1和s2
//
ints1=0,s2=0;
for（i=n+1;i<=
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