哈夫曼树的构建.docx

1、哈夫曼树的构建#include #include #include #include #include #include using namespace std;const int uint_max=10000;typedef struct int weight; int parent,lchild,rchild;HTNode,* HuffmanTree; /动态分配数组存储赫夫曼树 typedef char *HuffmanCode; /动态分配数组存储赫夫曼编码表/-全局变量- HuffmanTree HT; HuffmanCode HC;int *w,i,j;const int n=26

2、;char *z;int flag=0;int numb=0;/ -求赫夫曼编码-int min(HuffmanTree t,int i)/ 此函数将要被void select()调用int j,flag;int k=uint_max; / 取k为不小于可能的值for(j=1;j=i;j+)if(tj.weights2)j=s1;s1=s2;s2=j;/ -参考课本算法6.12-void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT,HuffmanCode &HC,int *w,int n) / 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HCint

3、 m,i,s1,s2,start;int c,f;HuffmanTree p;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;iweight=*w;p-parent=0;p-lchild=0;p-rchild=0;for(;iparent=0;for(i=n+1;i=m;+i) / 建赫夫曼树 /在HT1i-1中选择parent=0且weight最小的两个结点,其序号分别为s1和s2select(HT,i-1,s1,s2)

4、;HTs1.parent=HTs2.parent=i;HTi.lchild=s1;HTi.rchild=s2;HTi.weight=HTs1.weight+HTs2.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cdn-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=HTi.par

5、ent;f!=0;c=f,f=HTf.parent) / 从叶子到根逆向求编码if(HTf.lchild=c)cd-start=0;elsecd-start=1;HCi=(char*)malloc(n-start)*sizeof(char); / 为第i个字符编码分配空间strcpy(HCi,&cdstart); / 从cd复制编码(串)到HCfree(cd); / 释放工作空间/-初始化赫夫曼链表-void Initialization()flag=1;int num2;cout下面初始化赫夫曼链表endl;w=(int*)malloc(n*sizeof(int); / 为第26个字符权值分

6、配空间z=(char*)malloc(n*sizeof(char); / 为第26个字符分配空间coutn依次显示n个字符与其权值和编码nendl;char base2;/?ifstream fin(abc.txt);for(i=0;ibase;*(z+i)=*base;/?finnum2;/上面123行*(w+i)=num2;HuffmanCoding(HT,HC,w,n);/-打印编码-cout字符setw(6)权值setw(11)编码endl;for(i=1;i=n;i+)coutsetw(3)*(z+i-1);coutsetw(6)*(w+i-1)setw(12)HCiendl;/-将

7、赫夫曼编码写入文件-cout下面将赫夫曼编码写入文件endl.endl;FILE *htmTree;char r= ,0;if(htmTree=fopen(htmTree.txt,w)=NULL)cout不能打开文件 endl;return;for(i=0;in;i+)fputc(*(z+i),htmTree);fputs(r,htmTree);for(i=0;in;i+)fprintf(htmTree,%6d,*(w+i);fputs(r,htmTree);for(i=1;i=n;i+)fputs(HCi,htmTree);fputs(r,htmTree);fclose(htmTree);c

8、out已将字符与对应编码写入根目录下文件htmTree.txt中endlendl;/-获取报文并写入文件-void InputCode()FILE *tobetran;char str100;if(tobetran=fopen(tobetran.txt,w)=NULL)cout不能打开文件endl;return;cout请输入你想要编码的字符endl; /字符个数应当小于100gets(str);fputs(str,tobetran);cout获取报文成功endl;fclose(tobetran);cout.endl报文存入根目录下的tobetran.txt文件中endl;/-编码函数-voi

9、d Encoding()cout下面对目录下文件tobetran.txt中的字符进行编码endl;FILE *tobetran,*codefile;if(tobetran=fopen(tobetran.txt,rb)=NULL)cout不能打开文件endl;if(codefile=fopen(codefile.txt,wb)=NULL)cout不能打开文件endl;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endl;break

10、;for(i=0;*(tran+i)!=0;i+)for(j=0;jn)cout字符错误，无法编码!endl;break;cout编码完成endl;cout编码写入目录下的codefile.txt中endlendl;fclose(tobetran);fclose(codefile);free(tran);/-译码函数-void Decoding()cout下面对根目录下文件codefile.txt中的字符进行译码endl;FILE *codef,*txtfile;if(txtfile=fopen(Textfile.txt,w)=NULL)cout不能打开文件endl;txtfile=fopen

11、(Textfile.txt,w);if (codef=fopen(codefile.txt,r)=NULL)cout不能打开文件endl;codef=fopen(codefile.txt,r);char *work,*work2,i2;int i4=0,i,i3;unsigned long length=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

12、=*(work+i);if(HTi3.lchild=0)*(work2+i4)=*(z+i3-1);i4+;i3=2*n-1;i-;else if(i2=0) i3=HTi3.lchild;else if(i2=1) i3=HTi3.rchild;*(work2+i4)=0;fputs(work2,txtfile);cout译码完成endl;cout内容写入根目录下的文件textfile.txt中endlendl;free(work); /释放工作区free(work2); /释放工作区fclose(txtfile); /关闭文件txtfile.txt;fclose(codef); /关闭文件

13、codef.txt/-打印编码的函数-void Code_printing()cout下面打印根目录下文件CodePrin.txt中编码字符endl;FILE * CodePrin,* codefile;if(CodePrin=fopen(CodePrin.txt,w)=NULL)cout不能打开文件endl;return;if(codefile=fopen(codefile.txt,r)=NULL)cout不能打开文件endl;return;char *work3;work3=(char*)malloc(51*sizeof(char);if(fgets(work3,51,codefile)=

14、NULL)cout不能读取文件endl;elsedofputs(work3,CodePrin);puts(work3);while(strlen(work3)=50&fgets(work3,51,codefile)!=NULL);free(work3);cout打印结束endlendl;fclose(CodePrin);fclose(codefile);/-打印赫夫曼树的函数-void coprint(HuffmanTree start,HuffmanTree HT) /start=ht+26这是一个递归算法if(start!=HT)FILE * TreePrint;if(TreePrint=

15、fopen(TreePrint.txt,a)=NULL)cout创建文件失败rchild,HT); /递归先序遍历coutsetw(5*numb)weightweight);coprint(HT+start-lchild,HT);numb-;fclose(TreePrint);void Tree_printing(HuffmanTree HT,int w)HuffmanTree p;p=HT+w; /p=HT+26cout下面打印赫夫曼树endl;coprint(p,HT); /p=HT+26cout打印工作结束endl;/-主函数-int main()char choice;while(ch

16、oice!=q)cout(i)初始化哈夫曼表endl;cout(w)输入待编码的字符endl;cout(e)进行编码、译码、打印编码endl;cout(t)打印哈夫曼树endl;cout(q)离开endl;if(flag=0)coutn请先初始化哈夫曼链表,输入iendl;cout(程序将从根目录下的abc.txt文件中读出26个字母及其权值并对字母进行编码)choice;switch(choice)case i:Initialization();/初始化赫夫曼表break;case w:InputCode(); /输入待编码的字符break;case e:Encoding();/进行编码Decoding();/进行译码Code_printing();/打印编码break;case t:Tree_printing(HT,2*n-1);/打印26个字母权值形成的哈夫曼树break;case q: /退出程序break;default:cout输入命令错误 endl;free(z);/释放字母所占内存空间free(w);/释放权值所占内存空间free(HT); /释放HT结构体所占内存空间