哈夫曼树编码译码实验报告材料.docx

1、哈夫曼树编码译码实验报告材料实 验 报 告一、 实验题目：哈夫曼编/译码系及其应用二、 实验地点：三、 实验目的：1.掌握哈夫曼树的概念、存储结构2.掌握建立哈夫曼树和哈夫曼编码的方法及带权路径长度的计算3.熟练掌握二叉树的应用四、 实验容：实现哈夫曼树的生成，完成哈夫曼编/译码的输出。1.初始化，从数据文件DataFile.data中读入字符及每个字符的权值，建立哈夫曼树HuffTree；2.编码，用已建好的哈夫曼树，对文件ToBeTran.data中的文本进行编码形成报文，将报文写在文件Code.text中；3.译码，利用已建好的哈夫曼树，对文件CodeFile.data中的代码进行解码形

2、成原文，结果存入文件Textfile.txt中；4.输出，输出DataFile.data中出现的字符以及各字符出现的频度（或概率）；输出ToBeTran.data及其报文Code.text；输出CodeFile.data及其原文Textfile.txt。编写主程序，实现对各不同的算法调用。五、 实验环境（使用的软件）：Visaul C+6.0六、 实验步骤及操作：打开VC+6.0创建工程/Win32 Console Application，输入工程名：哈夫曼树，新建三个.h文件一个.cpp文件1将一些常量定义，系统函数原型声明和类型（Status）重定义,结果状态代码等放在一个头文件中:取名为

3、huffermanpubuse.h。#include#include#include /* malloc()等*/#include /* INT_MAX 等*/#include /* EOF(=Z 或F6),NULL */#include /* atoi() */#include /* eof() */#include /* floor(),ceil(),abs() */#include /* exit() */* 函数结果状态代码*/#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1/*

4、#define OVERFLOW -2 因为在math. h 中已定义OVERFLOW 的值为3,故去掉此行*/typedef int Status; /* Status 是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK 等*/typedef int Boolean; /* Boolean 是布尔类型,其值是TRUE 或FALSE */2将哈夫曼树存储结构定义放在一个头文件：取名为huffermandef.h。typedef structchar ch;unsigned int weight;unsigned int parent,lchild,rchild;HTNode,*HuffmanTree

5、; /* 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*/3.将哈夫曼树的基本操作算法也集中放在一个文件之中，取名为huffermanalgo.h。int min1(HuffmanTree t,int i) /* 函数void select()调用*/int j,flag;unsigned int k=UINT_MAX; /* 取k 为不小于可能的值*/for(j=1;j=i;j+)if(tj.weight*s2)j=*s1;*s1=*s2;*s2=j;void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT,

6、HuffmanCode &HC,int *w,char *ch,int n) /* 算法6.12 */ /* 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HC */int m,i,j,s1,s2,start;unsigned c,f;HuffmanTree p;char *cd;if(n=1)return;m=2*n-1;HT=(HuffmanTree)malloc(m+1)*sizeof(HTNode); /* 0 号单元未用*/for(p=HT+1,i=1;i=n;+i,+p,+w,+ch)(*p).ch=*ch;(*p).weight=*w;(*p).

7、parent=0;(*p).lchild=0;(*p).rchild=0;for(;i=m;+i,+p)(*p).ch=*;(*p).parent=0;for(i=n+1,j=1;i=m;+i,j+) /* 建赫夫曼树*/ /* 在HT1i-1中选择parent 为0 且weight 最小的两个结点,其序号分别为s1 和s2 */select(HT,i-1,&s1,&s2);printf(第%d次比较min1与min2:%d %d,j,HTs1.weight,HTs2.weight);printf(n);HTs1.parent=HTs2.parent=i;HTi.lchild=s1;HTi.r

8、child=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.parent;f!=0;c=f,f=HTf.parent)/

9、* 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HC */free(cd); /* 释放工作空间*/void ReadDataFile(char *fileName1,int *wt,char *chh)/读初始化文件容 FILE *fp1; char ch;int w,i=0; if(fp1=fopen(fileName1,r)=NULL)

10、printf(nerror on open %s!,fileName1); exit(1); printf(n文件容：n); while(!feof(fp1) fscanf(fp1,%c,&ch); if(ch=n) continue; /读到换行符，跳过，读下一行 chhi=ch;printf(ch=%c ,ch); fscanf(fp1,%5d,&w); / fscanf中的格式化要加n,文件指针才会指向下一行 wti=w;printf(weight= %5dn,w); i+; fclose(fp1); void WriteDataFile(char *fileName1)/将初始化信息写

11、入文件中 FILE *fp1; char c;int weight; if(fp1=fopen(fileName1,w)=NULL) printf(nerror on open %s!,fileName1); exit(1); printf(请输入相关字符及字符的权值,#结束:n); c=getchar();while(c=getchar()!=#) fprintf(fp1,%c,c);/将字符写入文件 scanf(%d,&weight); fprintf(fp1,%5dn,weight);/将字符的权值写入文件，采用fprintf格式化写入 fclose(fp1); void WriteTo

12、BeTran(char *fileName2)/将初始化信息写入文件中 FILE *fp2; char ch; int i=0;if(fp2=fopen(fileName2,w)=NULL) printf(nerror on open %s!,fileName2); exit(1); printf(请输入需要编译的文本，#结束：n);ch=getchar();ch=getchar();while(ch!=#) fputc(ch,fp2);ch=getchar();putchar(10); fclose(fp2); void ReadToBeTran(char *fileName2,char s

13、tr)/读初始化文件容 FILE *fp2; char ch;int i=0; if(fp2=fopen(fileName2,r)=NULL) printf(nerror on open %s!,fileName2); exit(1); while(!feof(fp2) fscanf(fp2,%c,&ch); if(ch=n) continue; /读到换行符，跳过，读下一行 stri+=ch; stri=0;fclose(fp2); void WriteCode(char *fileName3,char *fileName4, HuffmanTree &HT,HuffmanCode &HC,

14、int n)FILE *fp3,*fp4;char ch;int i;if(fp3=fopen(fileName3,r)=NULL)printf(n error on open %s!,fileName3);exit(0);if(fp4=fopen(fileName4,w)=NULL)printf(n error on open %s!,fileName4);exit(0);while(!feof(fp3)ch=fgetc(fp3);for(i=1;i1)：);scanf(%d,&n);m=2*n-1;wt=(int*)malloc(n)*sizeof(int);chh=(char*)mall

15、oc(n)*sizeof(char);printf(请输入数据文件名：);scanf(%s,str1);WriteDataFile(str1);ReadDataFile(str1,wt,chh);HuffmanCoding(HT,HC,wt,chh,n);printf( node letter weight parent lchild rchild);printf(n);for(i=1;i=m;i+)printf( %4d %6c %7d %8d %8d %8d,i,HTi.ch,HTi.weight,HTi.parent,HTi.lchild,HTi.rchild); printf(n);p

16、rintf(* 哈夫曼树编码译码 *n);printf(* 1.对哈夫曼树进行编码 *n);printf(* 2.对文本文件中的文本进行编码 *n);printf(* 2.对代码文件中的代码进行译码 *n);printf(* 3.感谢使用 *n);while(x)printf(请输入要实现功能的代码:n); scanf(%d,&y); switch(y) case 1: printf(赫夫曼编码为：n); for(i=1;i=n;i+) printf(%c的编码为:,*(chh+i-1); puts(HCi); break; case 2: printf(请输入文本文件名：); scanf(%

17、s,str2); WriteToBeTran(str2); ReadToBeTran(str2,str); printf(请输入文本编码存放文件名：); scanf(%s,str5); WriteCode(str2,str5,HT,HC,n); ReadCode(str5); break; case 3: printf(请输入代码文件名：); scanf(%s,str3); WriteCodeFile(str3); ReadCodeFile(str3,str4); yima(HT,n,str4,hh); printf(请输入译文存放文件名：); scanf(%s,str6); WriteTextFile(str6,hh); ReadTextFile(str6); break; case 4:printf(感谢使用！n); x=0; break; default: printf(error!);break; 保存，编译，连接，运行。七、 实验结果：八、 实验总结及心得体会：九、 对本实验过程及方法、手段的改进建议：报告评分：指导教师签字： 批阅日期： 注意： 实验报告以纸质文档形式上交。实验报告将记入平时成绩； 每次实验开始时，交上一次的实验报告，否则将扣除此次实验成绩。