哈夫曼编译码器课程设计报告完整版.docx

1、哈夫曼编译码器课程设计报告完整版XXX学院本科数据结构课程设计总结报告 设计题目：实验一、哈夫曼编/译码器 学生姓名：XXX 系 别：XXX 专 业：XXX 班 级：XXX 学 号：XXX 指导教师：XXX XXX 2012年 6 月 21日xxx学院课 程 设 计 任 务 书题目 一、赫夫曼编译码器 专业、班级 xxx 学号 xxx 姓名 xxx 主要内容、基本要求、主要参考资料等：1. 主要内容利用哈夫曼编码进行信息通信可大大提高信道利用率，缩短信息传输时间，降低传输成本。要求在发送端通过一个编码系统对待传数据预先编码；在接收端将传来的数据进行译码（复原）。对于双工信道（既可以双向传输信息

2、的信道），每端都需要一个完整的编/译码系统。试为这样的信息收发站写一个哈夫曼的编/译码系统。2. 基本要求 系统应具有以下功能：（1）C：编码（Coding）。对文件tobetrans中的正文进行编码，然后将结果存入文件codefile中，将以此建好的哈夫曼树存入文件HuffmanTree中（2）D：解码（Decoding）。利用已建好的哈夫曼树将文件codefile中的代码进行译码，结果存入textfile中。（3）P：打印代码文件（Print）。将文件codefile以紧凑格式显示在终端上，每行50个代码。同时将此字符形式的编码文件写入文件codeprint中。（4）T：打印哈夫曼树（Tr

3、ee Printing）。将已在内存中的哈夫曼树以直观的方式（树或凹入表形式）显示在终端上，同时将此字符形式的哈夫曼树写入文件treeprint中。3. 参考资料：数据结构（C语言版） 严蔚敏、吴伟民编著； 数据结构标准教程 胡超、闫宝玉编著完 成 期 限： 2012年6月21 日 指导教师签名： 课程负责人签名： 2012年 6月 21 日一、设计题目（任选其一）实验一、哈夫曼编/译码器二、 实验目的1巩固和加深对数据结构的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力；2 深化对算法课程中基本概念、理论和方法的理解；3 巩固构造赫夫曼树的算法；4 设计试验用程序实验赫夫曼树的构造。 三、运行环境（

4、软、硬件环境）Windows xp sp3，Visual C+ 6.0英文版四、算法设计的思想（1）初始化赫夫曼树，输入文件tobetrans.txt中各字符及其权值，并保存于hfmtree.txt文件中（2）编码（Coding）。对文件tobetrans中的正文进行编码，然后将结果存入文件codefile中（3）D：解码（Decoding）。利用已建好的哈夫曼树将文件codefile中的代码进行译码，结果存入textfile中。（4）P：打印代码文件（Print）。将文件codefile以紧凑格式显示在终端上，每行50个代码。同时将此字符形式的编码文件写入文件codeprint中。（5）T：

5、打印哈夫曼树（Tree Printing）。将已在内存中的哈夫曼树以直观的方式显示在终端上，同时将此字符形式的哈夫曼树写入文件treeprint中。五、流程图六、算法设计分析1.赫夫曼树节点的数据类型定义为：typedef struct /赫夫曼树的结构体 char ch; int weight; /权值 int parent,lchild,rchild; HTNode,*HuffmanTree;2. void HuffmanCoding(HuffmanTree &,char *,int *,int);建立赫夫曼树的算法，此函数块调用了Select（）函数。void select(Huffma

6、nTree HT,int j,int *x,int *y);从已建好的赫夫曼树中选择parent为0，weight最小的两个结点。3利用已建好的哈夫曼树从文件hfmtree.txt中读入，对文件中的正文进行编码，然后将结果存入文件code中。4. coding 编码功能：对输入字符进行编码5. Decoding译码功能： 利用已建好的哈夫曼树将文件code中的代码进行译码，结果存入文件text 中。6. Print() 打印功能函数：输出哈夫曼树以及对应的编码。七、源代码/#include #include #include /定义赫夫曼树结点的结构体typedef struct char c

7、h; /增加一个域，存放该节点的字符int weight; int parent,lchild,rchild;HTNode,*HuffmanTree;typedef char *HuffmanCode; /指向赫夫曼编码的指针void tips(); /打印操作选择界面void HuffmanCoding(HuffmanTree &,char *,int *,int); /建立赫夫曼树的算法void select(HuffmanTree HT,int j,int *x,int *y); /从已建好的赫夫曼树中选择parent为0，weight最小的两个结点void Init(); void C

8、oding(); /编码void Decoding(); /译码void Print_code(); /打印译码好的代码void Print_tree(); /打印哈夫曼树int Read_tree(HuffmanTree &); /从文件中读入赫夫曼树void find(HuffmanTree &HT,char *code,char *text,int i,int m); /译码时根据01字符串寻找相应叶子节点的递归算法void Convert_tree(unsigned char T100100,int s,int *i,int j); /将内存中的赫夫曼树转换成凹凸表形式的赫夫曼树Huf

9、fmanTree HT; /全局变量int n=0; /全局变量，存放赫夫曼树叶子结点的数目int main()char select;while(1) tips(); scanf(%c,&select); switch(select) /选择操作，根据不同的序号选择不同的操作 case 1:Init();break; case 2:Coding();break; case 3:Decoding();break; case 4:Print_code();break; case 5:Print_tree();break; case 0:exit(1); default :printf(Input

10、 error!n); getchar();return 0;void tips() /操作选择界面printf( -n);printf( - 请选择操作 -n);printf( -n);printf( n);printf( -1初始化赫夫曼树 -n);printf( -2编码 -n);printf( -3译码 -n);printf( -4打印代码文件 -n);printf( -5打印赫夫曼树 -n);printf( -0退出 -n);printf( -n);/初始化函数，输入n个字符及其对应的权值，根据权值建立哈夫曼树，并将其存于文件hfmtree中void Init() FILE *fp;i

11、nt i,n,w52; /数组存放字符的权值char character52; /存放n个字符printf(n输入字符个数 n:);scanf(%d,&n); /输入字符集大小printf(输入%d个字符及其对应的权值:n,n);for (i=0;in;i+) char b=getchar(); scanf(%c,&characteri); scanf(%d,&wi); /输入n个字符和对应的权值 HuffmanCoding(HT,character,w,n); /建立赫夫曼树if(fp=fopen(hfmtree.txt,w)=NULL) printf(Open error!n);for (

12、i=1;i=2*n-1;i+) if(fwrite(&HTi,sizeof(HTNode),1,fp)!=1) /将建立的赫夫曼树存入文件hfmtree.txt中 printf( error!n);printf(n赫夫曼树建立成功，并已存于文件hfmtree.txt中n);fclose(fp);/建立赫夫曼树的算法void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT,char *character,int *w,int n)int m,i,x,y;HuffmanTree p;if(n=1) return;m=2*n-1;HT=(HuffmanTree)malloc(m+1)*s

13、izeof(HTNode);for(p=HT+1,i=1;ich=*character;p-weight=*w;p-parent=0;p-lchild=0;p-rchild=0;for(;ich=0;p-weight=0;p-parent=0;p-lchild=0;p-rchild=0;for(i=n+1;i=m;+i) select(HT,i-1,&x,&y); HTx.parent=i;HTy.parent=i; HTi.lchild=x;HTi.rchild=y; HTi.weight=HTx.weight+HTy.weight;/从HT1到HTj中选择parent为0，weight最小