哈夫曼编码编译器.docx

1、哈夫曼编码编译器一、课题：哈夫曼编码编译器设计一个哈夫曼编码/译码系统，对一个文本文件中的字符进行哈夫曼编码，生成编码文件（压缩文件，后缀名.cod）；反过来，可将一个压缩文件译码还原为一个文本文件(.txt)。二、功能（1）输入一个待压缩的英文文本文件，统计文本文件中各字符的个数作为权值，生成哈夫曼树；（2）将文本文件利用哈夫曼树进行编码，生成压缩文件（后缀名cod）（3）输入一个待解压的压缩文件名称,并利用相应的哈夫曼树将编码序列译码。三、程序结构程序流程图文字说明Main函数：Coding()编码函数TransCode()译码函数Coding()编码函数：clearscreen()清屏函

2、数Open()打开源码文件SearchStr()查找字符串中不同的字符及其出现的次数CreatHFMTree()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()利用哈夫曼树对每个叶子节点进行编码，存入编码表中TotalCoding()利用编码表对字符串进行最终编码Save()保存最终的哈夫曼编码TransCode()译码函数：clearscreen()清屏函数Open()打开编码文件DeCoding(); /将编码进行解码存入字符串数组中Save(); /保存译码后的字符串四、 算法说明1.执行界面可供三个选择（1）编码（2）译码（3）退出执行（1）选择需要输入要编译的文件

3、名需要输出编码保存文件名选择（1）执行完毕执行（2）选项输入要译码的编码文件名并输入保存的文件名选择(2)执行完毕执行（0）则退出该程序五、报告总结该程序主要采用了哈夫曼编码译码方法，对txt文件进行编译压缩，同时也能对编码后的文件进行解码，程序结构清晰，主干分两大部分：编码部分与解码部分，各部分通过调用函数合理清晰的实现其功能。程序中运用了一些文件的C语言基本操作，例如打开文件open（）、保存文件save（）函数，但程序上对文件类型的处理还有一些缺点，不能实现文件类型的自动保存，需要输入文件名字和类型。通过这次课程设计，不仅提高了自己的编程能力，还让我知道自己在编程方面的缺点，我以后会更加

4、努力扩大自己的知识面提高自己的编程能力。#include #include #include #define M 10000 /定义字符串最大长度#define N 128 /定义叶子节点个数typedef struct node /定义哈夫曼树节点结构体int weight;struct node *LChild,*RChild,*Parent; /分别指向该节点的左孩子，右孩子，和双亲节点struct node *next; /指向建立的哈夫曼树的下一个节点HFMNode,*HFMTree;typedef struct /定义哈夫曼编码的结构体char ch; /存储对应的字符char c

5、odeN+1; /存储对应字符的编码int start; /存储编码的起始位置CodeNode;int n; /存储真正叶子节点个数void clearscreen()system(cls);void Open(char s) /打开存放字符或编码的文件，将其存入字符串数组中char name10;FILE *fp;int i=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); /若打开失败，则直接退出exit(1); si+=fgetc(fp);while(si-1!=EOF

6、) si+=fgetc(fp);si=0; /存取字符串结束fclose(fp);void Save(char s) /保存字符或编码到文件中char name10;FILE *fp;printf(请输入要保存的文件名：);gets(name);if(fp=fopen(name,wt)=NULL) printf(存储失败！);exit(1); fputs(s,fp);printf(n保存成功，文件名为:%s。n,name);printf(n按回车键继续.);getchar();fclose(fp);void SearchStr(char s,char str,int count) /查找字符串

7、中字符的个数和每个字符出现的次数int i,j,k=0;for(i=0;iN;i+) /初始化每个字符出现的次数counti=0;for(i=0;si;i+) for(j=0;jk;j+) /在str中查找是否有该字符if(strj=si) countj+; break; if(j=k) /在str中无该字符，将其存入最后一个单元strk=si; countk+; strk=0; /将字符串结尾置0n=k; /将实际的字符个数作为叶子节点个数存入nvoid SelectMin(HFMTree HT,int k,HFMTree *HT1,HFMTree *HT2)/查找哈夫曼链表中两个权值最小的

8、节点int i,min;HFMTree p;min=32767;for(i=0,p=HT;inext) if(p-weightParent=0) min=p-weight; *HT1=p; min=32767;for(i=0,p=HT;inext) if(p-weightParent=0&p!=*HT1) /令第二个最小的节点不等于第一个节点min=p-weight; *HT2=p; void CreatHFMTree(HFMTree *HT,int count)/创建哈夫曼树int i;HFMTree p,HT1,HT2; /HT1，HT2分别存放权值最小和次小的节点的位置p=*HT=(HF

9、MTree)malloc(sizeof(HFMNode);p-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;inext=(HFMTree)malloc(sizeof(HFMNode); p=p-next; p-next=p-LChild=p-RChild=p-Parent=NULL; for(i=0,p=*HT;iweight=counti; p=p-next; for(i=n;iParent=HT2-Parent=p; p-LChild=HT1; p-RChild=HT2; p-weight=HT1-weigh

10、t+HT2-weight; /将两个节点的权值相加存入最后一个节点中p=p-next; /p指向下一个没有存储权值的节点void HFMCode(HFMTree HT,CodeNode HC,char str)/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int i;HFMTree q,p=HT;for(i=0;in;i+) /将字符存入哈夫曼编码结构体数组的字符单元中HCi.ch=stri; HCi.coden-1=0; /初始化编码的最后一位for(i=0;iParent;q=q-Parent) /判断q所指向的节点，左孩子置0，右孩子置1 if(q=q-Par

11、ent-LChild) HCi.code-HCi.start=0; else HCi.code-HCi.start=1; p=p-next; /判断下一个叶子节点void TotalCoding(char s,CodeNode HC,char code)/利用哈夫曼编码表对整个字符串进行编码int i,j;code0=0; /编码数组初始化for(i=0;si;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;jParent;root=root-Parent); /用root指向哈夫曼树的根结点for(i=0,p=root;codei;i+) /从根结点开始按

12、编码顺序访问树 if(codei=0) p=p-LChild; else p=p-RChild; if(p-LChild=NULL&p-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;q=q-next,j+); sk+=strj; p=root; /回溯到根结点 sk=0; /解码完毕，在字符串最后一个单元存入0void Coding(char s,char str,char code,int count,HFMTree *HT,CodeNode HC)clearscreen();printf(n打开存放字符串的文件.nn);Open(s); /

13、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printf(n读入的字符串为:n);puts(s);printf(n最终的哈夫曼编码是:n);puts(code);printf(n保存编码,);Save(code); /保存最终的哈夫曼编码void TransCode(cha

14、r code,char str,char ss,HFMTree *HT,CodeNode HC)clearscreen();printf(n打开编码的文件.nn);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printf(n得到的最终字符串为:n);puts(ss);printf(n保存译码，);Save(ss); /保存译码后的字符串int main()/主函数char sM,ssM; /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char strN; /存放输入的字符串中n个不同的字符int

15、 countN; /存放n个不同字符对应的在原字符串中出现的次数char codeM; /存放最终编码完成后的编码char choice;HFMTree HT; /定义一个哈夫曼树的链表CodeNode HCN; /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 clearscreen(); printf(nn); printf( *哈夫曼树*n); printf( * *n); printf( * 1.编码。 *n); printf( * 2.译码。 *n); printf( * 0.退出。 *n); printf( * *n); printf( * *n); printf( * *n); printf( * 请输入相应操作的序号(0-2) *n); printf( *n); scanf(%c,&choice); getchar(); switch(choice) case 1: Coding(s,str,code,count,&HT,HC);break; /对字符串进行编码case 2: TransCode(code,str,ss,&HT,HC);break; /对编码进行解码case 0: break; default : printf( 输入错误！请重新输入！n); while(choice!=0);