哈夫曼树的构造和应用.docx

1、哈夫曼树的构造和应用计算机软件技术基础实验报告实验名称：实验三 哈夫曼树的应用和实现实验目的：掌握哈夫曼树的基本构造，并能运用哈夫曼树实现前缀编码。实验内容：完成下述功能： （1）根据输入的字符和相应的权重建立哈夫曼树，并输出已经建立的相应内容作为检查； （2）运用哈夫曼树实现前缀编码，并输出各字符的编码串； （3）输入一组二进制报文，进行译码，并输出译文。实验要求：（1） 数据元素为字符，其相应的权值为float； （2）对实验内容进行算法设计，将编制的程序输入计算机，编译运行； （3）程序的实际功能与上述所列功能不完全相符，调试程序，找出问题所在，并纠正。 （4）以教材中P162的例为数据

2、，验证结果，并给出相应的说明。实验原理：哈夫曼树的构造和应用（流程图）。1，建立哈夫曼树 ,2，构建哈夫曼编码表,3，译码过程是编码的逆过程，算法流程图此处省略。编译环境：PC中C+实验调试及分析处理：1，实验调试过程中出现以下错误：分析处理：程序运行出现上述错误，调试很久后发现，此问题主要是在调用译码函数时出错，原因是译码函数与主函数之间数据传递出现问题，修改后问题得到解决。2，实验调试过程中出现以下错误：分析处理：程序运行出现上述错误，明显与书本上的例题运行结果不一致，程序也没发现什么大的错误，与同学讨论后发现原因，if(htj.parent=0&m1htj.weight) m2=m1;k

3、2=k1; m1=htj.weight;k1=j; else if(htj.parent=0&m2htj.weight)这段程序应该改成if(htj.parent=0&(m1-htj.weight)=0.000001) m2=m1;k2=k1; m1=htj.weight;k1=j; else if(htj.parent=0&(m2-htj.weight)=0.000001)。改完以后运行结果与课本一致。3，实验调试过程中出现以下错误： 分析处理：程序运行中出现错误，主要是未理解scanf函数的应用，输入时若是一串二进制数字相邻输入，会当成一个数字读入，导致出错，修改输入方式后，再次运行这个错

4、误消除。实验结果：1，哈夫曼树的构造，并输出已经建立的相应内容作为检查；2，运用哈夫曼树实现前缀编码，并输出各字符的编码串3. 输入一组二进制报文，进行译码，并输出译文。实验结果分析及总结 这次实验的收获主要是对哈夫曼树的结构有了更深入的理解，以及利用哈夫曼树的前缀编码，这是本课程的重点，应该注重学习。本次实验结果基本正确，能完全实现实验要求的功能，但也存在不足的地方，如运行界面不美观，程序语句不精练，有些地方可以更加简单等等。这些都需要我在以后的实验中着重注意并加以学习，另外，这次实验编程个人所花时间较长，这说明我对知识点不够熟悉，掌握程度不够，在今后的学习中应该更加严谨，虚心向同学学习，不

5、懂的地方应该先自己理解再交流。参考资料：计算机软件技术基础教程，刘彦明；C语言设计。附：实验三 哈夫曼树的应用和实现 源程序。#includestdio.h#define maxbit 10 /*定义哈夫曼编码最大长度*/#define maxvalue 10000 /*定义最大权值常量*/#define maxnodenumber 100 /*定义结点最大数目常量*/typedef struct /*定义结点结构*/ float weight; char data; int parent,lchild,rchild; htnode;typedef struct /*定义保存一个叶子结点哈曼编

6、码的结构*/int bitmaxbit; int start; hcodetype;hcodetype cdmaxbit;void main() /*主函数*/void huffmancode(htnode ht,int n); void huffmandecode(hcodetype cd,htnode ht,int n); htnode htmaxnodenumber; int i,j,k1,k2,n,a; float m1,m2; printf( 哈夫曼树的构造及应用n); printf(请输入叶子数目 n: ); /*提示输出叶子结点个数*/ scanf(%d,&n); printf(

7、Please input data and weight:n); /*提示输出各叶子结点的权值*/ for(i=0;i2*n-1;i+) hti.weight=0.00000; hti.data=0; hti.parent=0; hti.lchild=0; hti.rchild=0; for(i=0;in;i+) fflush(stdin); scanf(%c %f,&hti.data,&hti.weight); for(i=0;in-1;i+) m1=maxvalue; m2=maxvalue; k1=0;k2=0; for(j=0;j=0.000001) m2=m1;k2=k1; m1=h

8、tj.weight;k1=j; else if(htj.parent=0&(m2-htj.weight)=0.000001) m2=htj.weight;k2=j; htk1.parent=n+i; htk2.parent=n+i; htn+i.weight=htk1.weight+htk2.weight; htn+i.lchild=k1; htn+i.rchild=k2; printf(n构造的哈夫曼树如下：n); printf(n);printf(数组下标 lchild data weight rchlid parent n); for(i=0;i2*n-1;i+) printf( %d

9、%d %c %f %d %dn,i,hti.lchild,hti.data,hti.weight,hti.rchild,hti.parent); printf(The data and the bits is as follows:n); huffmancode(ht,n); /*调用函数*/ printf(请输入一组需要译码的二进制报文(单个数字之间请用空格隔开，如1011应该输入1 0 1 1 ，以-1结尾)：n); huffmandecode(cd,ht,n); /*调用函数*/ void huffmancode(htnode ht,int n)/*对具有n个叶子结点的哈夫曼树ht，求所

10、有叶子结点的哈夫曼编码并输出*/int i,j,c,p,m,k; char ch100; hcodetype cd100; for(i=0;in;i+) c=i;j=maxbit; do j-; p=htc.parent; if(htp.lchild=c) cdi.bitj=0; else cdi.bitj=1; c=p; while(p!=0); cdi.start=+j; for(i=0;in;i+) printf(data:%c bits:,hti.data); for(j=cdi.start;jmaxbit;j+) printf(%d,cdi.bitj); printf(n); void huffmandecode(hcodetype cd,htnode ht,int n) int i,c,p,b;int endflag=-1;i=2*n-2;scanf(%d,&b);printf(译码的结果如下：n);while(b!=endflag) if(b=0) i=hti.lchild; else i=hti.rchild; if(hti.lchild=0) printf(%c,hti.data); i=2*n-2; scanf(%d,&b);printf(n);if(hti.lchild!=0)&(i!=2*n-2) printf(n ERRORn);