哈夫曼编码报告.docx

1、哈夫曼编码报告实验项目:哈夫曼编码1问题描述：利用哈夫曼编码进行通信可以大大提高信道利用率，缩短信息传输时间，降低传输成本。但是，这 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（解码）。对于双 工信道（即可以双向传输信息的信道），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设计一个哈夫曼编/译码系统。2 .一个完整的系统应具有以下功能：1 ）初始化（Initialzation ）。读入字符及每个字符的权值，建立哈夫曼树 HuffTree ;2 ）编码（EnCoding ）。用已建好的哈夫曼树，对输入的文本进行编码形成报文，将报文显示出来；3） 译码

2、（Decoding ）。利用已建好的哈夫曼树，对输入的代码进行解码形成原文，并将结果显示；4） 输出（Output ）:输出出现的字符以及各字符出现的频度（或概率）；输出各个字符的编码， 输出代码译出的原文；3. 实验目的：理解哈夫曼树的特征及其应用； 在对哈夫曼树进行理解的基础上， 构造哈夫曼树，并用构造的哈夫曼树进行编码和译码；通过该实验，使学生对数据结构的应用有更深层次的理解。4. 实验条件 :学院提供公共机房，1台/学生微型计算机。5.实验步骤（含实验代码）第i次：完成程序的主框架设计，进行调试，验证其正确性；第2次：详细设计，进行调试，验证其正确性；第3次：进行整体调试，运行程序，对

3、运行结果进行分析，完成实验报告#i nclude#i nclude#i nclude#defi ne MAXWORD 100typedef struct un sig ned int weight;char data;un sig ned int pare nt,llchild,rrchild;HTNode,*HuffmanTree;/ 动态分配数组存储哈夫曼树typedef char * *HuffmanCode;/ / 动态分配数组存储哈夫曼编码/ 字符typedef struct tnode char ch;struct tnode *lchild,*rchild;BTree,*BT;i

4、nt a=0,b=0;int sMAXWORD;char strMAXWORD;void main() int n;int i=0;HuffmanTree HT;HuffmanCode HC;void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT,HuffmanCode &HC,int n);void DispHCode(HuffmanTree HT,HuffmanCode HC,int n);void Creatree(BT &p,char c); /Creatree() 和InOrderTraverse()void InOrderTraverse(BT p); / 利用二叉树

5、统计出现的字符及 个数 void TTranChar(HuffmanTree HT,HuffmanCode HC,int n);void Tran(HuffmanTree HT,int n); printf( 请输入要用几种字符： ); scanf(%d,&n);BT root=NULL;printf(n);printf( 请输入字符串 :n); scanf(%s,str);while(stri!=0)Creatree(root,stri);i+;printf( 字符及出现次数 :n);InOrderTraverse(root);printf(n);HuffmanCoding(HT,HC,n)

6、;DispHCode(HT,HC,n);Tran(HT,n);TTranChar(HT,HC,n);void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT,HuffmanCode &HC,int n) / w 放 n 个权值 , 构造赫夫曼树 HT,n 个字符编码 HCvoid select(HuffmanTree t,int i,int &s1,int &s2);int m,i,s1,s2,start;char *cd;unsigned c,f;HuffmanTree p;if(n=1) return;m=2*n-1;HT=(HuffmanTree)malloc(m+1)*si

7、zeof(HTNode);for(p=HT+1,i=1;i=n;+i,+p) (*p).parent=0;(*p).llchild=0;(*p).rrchild=0;for(p=HT+1,i=0;in;+i,+p) (*p).data=stri;(*p).weight=si;for(;i=m;+i,+p)(*p).parent=0;for(i=n+1;i=m;+i) / 建赫夫曼树 / 在 HT1i-1 中选择 parent 为 0 且 weight s2select(HT,i-1,s1,s2);HTs1.parent=HTs2.parent=i;HTi.llchild=s1;HTi.rrch

8、ild=s2;HTi.weight=HTs1.weight+HTs2.weight;HC=(HuffmanCode)malloc(n+1)*sizeof(char*);/(0cd=(char*)malloc(n*sizeof(char);cdn-1=0; /for(i=1;is2)j=s1;s1=s2;s2=j;int min(HuffmanTree t,int i)int j,flag;unsigned int k=100;for(j=1;j=i;j+)if(tj.weightch=c;p-count=1;p-lchild=p-rchild=NULL;elseif(c=p-ch) p-cou

9、nt+;elseif(cch) Creatree(p-lchild,c);else Creatree(p-rchild,c);void InOrderTraverse(BT p) / 中序遍历if(p!=NULL) InOrderTraverse(p-lchild);printf(%c 的个数为 :%dn,p-ch,p-count);sb=p-count;b+;stra=p-ch;a+;InOrderTraverse(p-rchild);/ 显示 0 、void DispHCode(HuffmanTree HT,HuffmanCode HC,int n)1 编码int i;printf( 输出

10、哈夫曼编码 :n);for(i=1;i=n;i+) printf(%c:t,HTi.data);puts(HCi);1 的编码翻译成字符void Tran(HuffmanTree HT,int n) / 将含 0 、 int i,j=0;char ccMAXWORD;i=2*n-1;printf( 输入发送的(0 、1)编码(以#为结束标志 )：);scanf(%s,cc);printf（ 译码后的字符为 ）;while(ccj!=#)if(ccj=0)i=HTi.llchild;elsei=HTi.rrchild;if(HTi.llchild=0)printf(%c,HTi.data);i=

11、2*n-1; j+;printf(n);void TTranChar(HuffmanTree HT,HuffmanCode HC,int n)char ss50;int i,j;/ 将字符串翻译成 0、1 代码printf( 输入字符串 :);scanf(%s,ss);i=0;while(ssi!=0)j=1;while(HTj.data!=ssi)&(j=n)j+;printf(%s,HCj);i+;printf(n);6.实验结果与总结：時输入要用几种学符：4请输入宇符串：aafTfjjjjjjjbbbbb宇符及山现次数：且的个数为：2b的个数为：5f的个散为j的个数为：了输出哈夬昼編码：

12、a: 11O七： 10f ： 11 1J： 0输入发:送的（0、1）编码（UT护 为结束标志）;110101110010101111100 译码后的宁符为命f j jbbfaj 输入宇符串 jj00111111110100000011111100P170S召 匕门丫 to GQntinuE总结：在实现哈夫曼树编码的过程中，首先构建哈夫曼树，并用动态分配数组存储，也用动态分配数组存储哈夫曼编码表。程序书上虽然有一部分可借鉴的 代码，自己只需要编写几个函数即可， 但在编写程序时也遇到一些问题， 开始统 计字符串中出现的各种字符及其次数时， 将字母存放数组中，但是考虑到字母出 现的不同，完全初始化再统计其出现的个数，不仅占用空间并且时间复杂度高。后来采用二叉树统计出现的字母及个数， 实现了输入字母种类的灵活性。通过此 次实验，明白了了解数据存储的具体方式的重要性， 在这次实验中要实现两个互 译码程序，就需要对数据的存储了解，编写时就容易了然于心。总的来说，数据 结构实验对我们的编程能力还是有很大的帮助，锻炼我们的逻辑思维、使我们更 熟练地使用C语言编程、锻炼我们处理异常的能力