用赫夫曼编码完成文件全资料压缩Word格式文档下载.docx

1、数据对象D：是具有一样特性的元素的集合。数据关系R：假设D为空集，如此称为空二叉树； 假设D仅含一个数据元素，如此R为空集，否如此R=H,H是如下二元关系：1在D中存在唯一的称为根的数据元素root，它在关系H下无前驱；2假设Droot，如此存在D的一个划分DlDr， DlDr=；3假设Dl,如此Dl中存在惟一的数据元素 x，H， 且存在Dl上的关系HlH；假设Dr,如此Dr中存在惟一的 数据元素xr，H，且存在Dr上的关系Hr4Dl，Hl、是一棵符合本定义的二叉树，称为根root的 左子树，Dr，Hr、是一棵符合本定义的二叉树，称为 根root的右子树。根本操作P：InitBitree（&T

2、）；构造空二叉树。CreateBitree（&二叉树存在。按输入格式构造二叉树。Value（T,e）；二叉树存在，e是T中某个结点。返回结点e的值。Assign（&T,&e,value）；结点e赋值为value。Parent（T,假设e是T的非根结点，如此返回它的双亲，否如此返回“空。LeftChild（T,返回e的左孩子。假设e无左孩子，如此返回“空。RightChild（T,返回e的右孩子。假设e无右孩子，如此返回“空。ADT BinaryTree3.赫夫曼树和赫夫曼编码的存储表示：typedef struct char data; int weight; int parent,lchil

3、d,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。 4.函数的调用关系图：main（）-pressFile（）-HuffmanCoding（）-Select（） -WriteFile（）-CoToCh（） -DepressFile（）-ChToCo（ame）;translation（）三、调试分析1.文件中字符数目可能非常大，不能用一个整的数组来存，所以需要从文件中一个字符一个字符来读取处理。2.为解决文件中字符出现的不确定性，用数组character256来记录相应ASCII

4、的字符出现次数，统计完后，将出现次数非零的字符存在数组v中，并将它们的权值存在数组w中。3.在将赫夫曼编码翻译为字符中，translation中函数的变量ch，在运算中应该变它的对应的值，即为，传参应为 char &ch，而不应为char ch。4.将哈夫曼八位一组转为十进制时，01串中个数不一定为8的倍数，先遍历 文件，统计01串中元素个数，将该个数除以8的余数拿出来，放入压缩文 件的第一位，在依次将等于余数个数的01字符直接放入压缩文件，之后的 01 串为8的整数倍。5.读取压缩后的乱码是，可能读出负数，假设读出负数，让这个负数加上256 再转化为2进制的01串。四、测试结果1.如图，4为

5、余数。压缩率：125%可见，当文件中元素个数小于8时，压缩文件反而会增大。2.7/303.9/30。4.压缩率接近百分之五十。总和2、3、4可见，可见，一样大小的文件，其中元素分布越集中，压缩率越大。5.五、附录源程序文件清单：#define MAXWEIGHT 2147483647#define MAXASCII 255#define MAXNAME 100#includestdlib.hstring.hmemory.h char data; int weight; int parent,lchild,rchild;void Select（HuffmanTree HT,int index,i

6、nt &s1,int &s2）/从序号为1index的结点中选出两个最小的且没有双亲的结点。 int w1,w2,t,i; s1=0;s2=0;w1=MAXWEIGHT;w2=MAXWEIGHT; for（i=1;i=index;i+） if（HTi.parent=0） if（HTi.weightw1） s2=s1;w2=w1; s1=i;w1=HTi.weight; else if（HTi.weightweight=m; for（p=HT+1,i=1;=n;i+,p+,w+,v+） p-weight=*w;lchild=0;rchild=0;parent=0;data=*v; for（;=m

7、;i+,p+）weight=0; for（i=n+1; /在HT1.i-1选择parent为0而且weight最小的 /两个结点且weight最小的两个结点，其序号分别 /为s1和s2 Select（HT,i-1,s1,s2）; HTs1.parent=i;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霍夫曼编码- char *cd; int start,c,f; HC=（HuffmanCode）malloc（n+1）*sizeof（char*）; c

8、d=（char*）malloc（n*sizeof（char）; cdn-1=0; start=n-1; for（c=i,f=HTi.parent;f!=0;c=f,f=HTf.parent） if（HTf.lchild=c）cd-start= else cd-start=1 HCi=（char*）malloc（n-start+1）*sizeof（char）; strcpy（HCi+1,&cdstart）; HCi0=vi-1-n; free（cd）; return 1;void translation（FILE *fp1,FILE *fp2,char &ch,HuffmanTree HT,in

9、t i,int f）/逐字翻译压缩文件中的赫夫曼编码 if（HTi.lchild=0&HTi.rchild=0） /假设为叶子结点，如此成功翻译一个字符，将它输入到解压文件中 fputc（HTi.data,fp2）; if（f=0）ch=fgetc（fp1）; return; if（ch=） /假设为0，如此探索左孩子 f=1; ch=fgetc（fp1）; translation（fp1,fp2,ch,HT,HTi.lchild,f）; else if（ch= /假设为1，如此探索左孩子 translation（fp1,fp2,ch,HT,HTi.rchild,f）;void CoToCh（

10、char ame） FILE *fp1,*fp2; char DNameMAXNAME=0,ch;/存放压缩后的文件名 int Bin7=0,asc;/八个01一组放入Bin串;二进制对应的ASCII值 int i,j,num=0,r; printf（请输入你希望得到的压缩后的文件名: gets（DName）; fp1=fopen（ame,rb fp2=fopen（DName,wb while（!feof（fp1）/计算0，1的数量 num+; num-; rewind（fp1）; r=num%8;/八个一组多余出来的01 fputc（r+,fp2）;/将多出来的数量的值放在压缩文件第一位 f

11、or（j=1;j=r;j+） /后面r位原封不动的将01复制进来 fputc（ch,fp2）;feof（fp1） i=0;asc=0; memset（Bin,0,sizeof（Bin）; while（!feof（fp1）&=7） ch=fgetc（fp1）; Bini=ch- i+; if（feof（fp1）break; for（j=0;=i-1; asc=asc*2+Binj; fputc（asc,fp2）; fclose（fp1）;fclose（fp2）;压缩后的文件名为:puts（DName）;void WriteFile（HuffmanCode HC,char FName,int k,

12、char v）/将被压缩的文件容写入另一个文件 char ameMAXNAME=0,ch; strcpy（ame,CP strcpy（ame+2,FName）;/哈夫曼编码文件命名为CP+原文件名 fp1=fopen（FName, fp2=fopen（ame, while（1） int i; for（int i=0;=k-1; if（ch=vi） fputs（HCi+1+1,fp2）;/将赫夫曼编码写入哈夫曼编码文件 CoToCh（ame）;void pressFile（HuffmanTree &HC,int &k）/读取文件中的字符，构造哈夫曼曼树，得到每个字符的哈夫曼编码 FILE *fp

13、; int flag; char ch,vMAXASCII+1,FNameMAXNAME;/v存放出现的字符 int characterMAXASCII+1=0;/统计每种字符出现的次数 int wMAXASCII+1;/w放字符的权值 请键入要运行的操作编号：n1.压缩已有的文件n2.建立新文件，输入容并进展压缩n scanf（%d,&flag）;/选择操作 getchar（）; if（flag=1）请键入需要压缩的文件名： gets（FName）; fp=fopen（FName,r else if（flag=2）请键入文件容：nw while（ch!=n scanf（%cch）; fput

14、c（ch,fp）; fclose（fp）; else 警告：无此操作项！ /逐个读取文件中的字符,数组character对应字符位置上+1 ch=fgetc（fp）; if（feof（fp）break; characterch+; for（int i=0;=MAXASCII-1; /假设某字符在在文件中出现，如此把它放入v，并把权值计入一样序号的w if（characteri!=0） vk=i; wk+=characteri;文件中出现的字符与它们的权值:%c-%d;,vi,wi）; HuffmanCoding（HT,HC,v,w,k）; fclose（fp）;上述字符对应的哈夫曼编码： fo

15、r（int i=1;=k; puts（HCi）; WriteFile（HC,FName,k,v）;void ChToCo（char DName,char ame） int r,i,j,Bin7=0,asc; char ch; fp1=fopen（DName,RCP strcpy（ame+3,DName）; r=fgetc（fp1）- asc=（int）ch; if（asci-） Bini=asc%2; asc=asc/2; for（i=0;=7; fputc（Bini+void DepressFile（HuffmanTree HT,int k）/解压函数 char DNameMAXNAME,F

16、NameMAXNAME,ameMAXNAME=0,ch; int r;请键入需要解压的文件名：注意：文件中的字符权值需与上述一样！请输入解压后希望得到的文件名： gets（FName）; 解压后的文件名为：puts（FName）; ChToCo（DName,ame）; fp2=fopen（FName, ch=fgetc（fp1）; /到压缩文件末尾完毕 translation（fp1,fp2,ch,HT,2*k-1,0）;int main（） HuffmanTree HT; HuffmanCode HC; int k=0,flag; pressFile（HT,HC,k）;n1.完毕进程n2.解压文件n if（flag=1） DepressFile（HT,k）; else return 0;