哈弗曼编码课程设计实验报告.docx

1、哈弗曼编码课程设计实验报告一、 实训要求.2二、 课题分析和设计.21、 基本需求分析2,32、 对应的类.3,4,5三、 主要功能界面.51、 主界面52、 读取文章并对字符编码53、 哈弗曼编码信息.64、 文章编码.65、 文章译码.66、 错误处理.7四、 总结（课设心得体会）7五、 附录（主要函数代码）714一、实训要求 1、输入为：一段中文或英文的文章的文件名。 2、读取文章的字符信息。 3、对字符进行权值的计算。 4、根据权值构造哈弗曼树。 5、生成对应的编码。 6、输出为：原文章的编译（译文）。 7、根据已经生成的编码表，输入任意的译文可以得到原文。二、课题分析和设计1.基本需

2、求分析：（1）在通信过程中，为了提高信道利用率，缩短信息传输时间降低传输成本，需要一编译码器。（2）此哈弗曼编码译码器应具有编码译码的双向功能，即在发送端通过编码系统对传入的数据进行编码。（3）在接收端将数据译码，将具有两项功能的编码译码器用于双工信道就可满足，双工信道的双向编译功能。 （4）输入某段报文是，系统将自己完成编译输出。（5）、程序设计流程：文字表述：开始进入功能选择界面，包含五种操作（1）读取文章并对字符编码。（2）哈夫曼编码信息。（3）文章编码。（4）文章译码。（5）退出程序。操作：（1）给定一篇文章，统计字符出现的概率，并根据概率建立哈弗曼树，并利用哈弗曼 树对字符进哈夫曼编

3、码。（2）显示哈弗曼编码信息，包括字符和其哈弗曼编码。（3）对文章进行译码，显示译码信息，并保存。（4）对文章进行译码，显示并保存。流程图:2、对应的类：定义类：class Element /结点类 public: char name;/字符名 int weight;/字符权值 int lchild;/左孩子 int rchild;/右孩子 int parent;/父结点 Element() weight = 0; lchild = -1; rchild = -1; parent =-1; Element();定义字符和出现的次数：class Name /字符类public: char pna

4、me;/字符名 int num;/字符出现的次数 double lweight;/字符的权值 Name() num = 0; lweight = 0; Name();定义字符总类总数和存储信息：class GetName /关于字符类 public: char file_namemax2;/文件名 int n; /字符的种类 int sum; /字符的总数 Name lettermax1; /存储字符信息的类的数组 GetName() sum = 0; n = 0; ；定义编码类：class CodeNode/编码类 public: char ch; /存储字符 char save_codem

5、ax1; /存储编码; 主要功能实现类：class Function public: GetName L; int fn; /定义哈夫曼数组大小 Element HuffmanTmax3; /哈夫曼数组 CodeNode Codemax1; /字符编码数组 Function() fn = 0; ；3、主要功能界面：1、主界面：2、?取文章并?字符?：3、哈弗曼?信息：4、文章?：5、文章?：6、?理：4、?（?心得体?）：三周的?程?束了，在?次的?程?中不?了我所?的知?，也培?了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在?程中，与同?分工?，和同?相互探?，相互?，相互

6、?督。?了合作，?了?帷幄，?了?容，?了理解，也?了做人与?世。 ?程?是我?程知?合?用的?，?是我?向社?，?事?工作前一?必不少的?程.千里之行始于足下，通?次?程?，我深深体?到?句千古名言的真正含?.我今天?真的?行?程?，?踏?地?一步，就是?明天能?健地在社?大潮中奔跑打下?的基?. 通?次?程?，本人在多方面都有所提高。在?次?程中，体?出自己?模具的能力以及?合?用知?的能力，体?了?以致用、突出自己?成果的喜?心情，?中?自己平?的不足和薄弱?，?而加以?。六、 附?（源代?）：#include #include #include #include #define max

7、1 150#define max2 50#define max3 256using namespace std;class Element /? public: char name;/字符名 int weight;/字符?值 int lchild;/左孩子 int rchild;/右孩子 int parent;/父? Element() weight = 0; lchild = -1; rchild = -1; parent =-1; Element();class CodeNode/?public: char ch; /存?字符 char save_codemax1; /存?;class N

8、ame /字符?public: char pname;/字符名 int num;/字符出?的次? double lweight;/字符的?值 Name() num = 0; lweight = 0; Name();class GetName /?于字符?public: char file_namemax2;/文件名 int n; /字符的种? int sum; /字符的? Name lettermax1; /存?字符信息的?的? GetName() sum = 0; n = 0; void GetWeight()/得到字符的?值 for (int i = 0; i n; i+) letteri

9、.lweight = (double) letteri.num / sum; /出?的次?除?得到?值 int ReadLetter() ifstream input; cout ?入文件名： file_name; input.open(file_name); /打?文件 if (input.fail() cout ?文件不存在！ endl; return 0; char ch; ch = input.get(); letter0.pname = ch; letter0.num+; sum+; while (!input.eof()/?取文件中的所有字符 int tag = 0; ch = i

10、nput.get(); for (int i = 0; i n + 1; i+) if (letteri.pname = ch) letteri.num+; sum+; tag = 1; if (tag = 0) n+; lettern.pname = ch; lettern.num+; sum+; sum-; input.close(); GetWeight(); /得到字符?值 ;class Functionpublic: GetName L; int fn; /定?哈夫曼?大小 Element HuffmanTmax3; /哈夫曼? CodeNode Codemax1; /字符? Fun

11、ction() fn = 0; void CharHuffmanTCoding()/?功能? int i, f, c; char *cd = new char L.n+1; /?存?的? int start; /?取起始位置 cdL.n = 0; for (i = 0; i = 0) if (HuffmanTf.lchild = c)/如果?左孩子，?0 cd-start = 0; else/如果?右孩子，?1 cd-start = 1; c = f; strcpy(Codei.save_code, &cdstart); /?果存入?的?中 void OutputHuffmanTCode()

12、cout 哈夫曼?： endl; cout endl; cout 字符tt哈夫曼? endl; for (int i = 0; i L.n; i+)/?出字符，哈夫曼? cout endl; cout HuffmanTi.name t t; cout Codei.save_code; cout endl; cout endl; void InitHT()/哈夫曼初始化 L.ReadLetter(); fn = (L.n)*2 - 1; for (int i = 0; i fn; i+) if (i L.n) HuffmanTi.name = L.letteri.pname; HuffmanTi

13、.weight = L.letteri.lweight; void Select_2Min(int m, int &p1, int &p2)/?最小的? int i; double m1, m2; m1 = m2 = 1; p1 = p2 = -1; for (i = 0; i m; i+) if (HuffmanTi.parent = -1 & HuffmanTi.weight m1)/找出未?的?值最小? m2 = m1; p2 = p1; m1 = HuffmanTi.weight; p1 = i; else if (HuffmanTi.parent = -1 & HuffmanTi.w

14、eight m2)/找出未?的?值第二小? m2 = HuffmanTi.weight; p2 = i; void CreatHT()/建立哈夫曼?/核心 int i, p1, p2; InitHT(); for (i = L.n; i fn; i+) Select_2Min(i, p1, p2); HuffmanTp1.parent = HuffmanTp2.parent = i; HuffmanTi.weight = HuffmanTp1.weight + HuffmanTp2.weight; HuffmanTi.lchild = p1; HuffmanTi.rchild = p2; in

15、t OutArticleCode()/?示文章? ifstream input; input.open(L.file_name); if (input.fail() cout 文件不存在！ endl; return 0; char ch; cout 文章?如下： endl; while (!input.eof() ch = input.get(); for (int i = 0; i L.n; i+) if (Codei.ch = ch) cout Codei.save_code; cout endl; input.close(); int SaveArticleCode()/保存文章? of

16、stream output; ifstream input; char namef1max2; input.open(L.file_name); if (input.fail() cout ?文件不存在！ endl; return 0; cout ?入保存文章?的文件名： namef1; output.open(namef1); char ch; while (!input.eof() ch = input.get(); for (int i = 0; i L.n; i+) if (Codei.ch = ch) for (int j = 0; j strlen(Codei.save_code)

17、; j+) output.put(Codei.save_codej); input.close(); output.close(); cout 保存完?！ endl; int OutTransCode() /文章?操作 ifstream input; char namefmax2; cout ?入保存文章?的文件名： namef; input.open(namef); if (input.fail() cout ?文件不存在！ = 0) c = HuffmanTc.lchild; if (HuffmanTc.lchild = -1)/判?是否到?子 cout = 0) c = HuffmanT

18、c.rchild; if (HuffmanTc.rchild = -1)/判?是否到?子 cout HuffmanTc.name; /?出字符 c = 2 * L.n - 2; /返回根? ch = input.get(); cout endl; input.close(); int SaveTransCode()/保存文章? ofstream output; ifstream input; char namefmax2; char namef1max2; cout ?入文章?所在的文件名： namef; input.open(namef); if (input.fail() cout ?文件

19、不存在！ endl; return 0; cout ?入保存文章?的文件名： namef1; output.open(namef1); char ch; ch = input.get(); int c = 2 * L.n - 2; while (!input.eof() if (ch = 0) if (HuffmanTc.lchild = 0) c = HuffmanTc.lchild; if (HuffmanTc.lchild = -1) output.put(HuffmanTc.name); c = 2 * L.n - 2; if (ch = 1) if (HuffmanTc.rchild

20、 = 0) c = HuffmanTc.rchild; if (HuffmanTc.rchild = -1) output.put(HuffmanTc.name); c = 2 * L.n - 2; ch = input.get(); input.close(); output.close(); cout 保存完?！ endl; ;int main() Function *a = new Function; while (1) /主界面?示 cout *endl; cout *?迎?入?/?系?*endl; cout *endl; coutendl; cout *功能如下：*endl; cout *1.?取文章并?字符?*endl; cout *2.哈夫曼?信息*endl; cout *3.文章?*endl; cout *4.文章?*endl; cout *5.退出程序*endl; coutendl; char ch; cout ?功能：; cin ch; switch (ch) case 1:/?取文章并?字符? delete a; a = new Function; system(cls); a-CreatHT(); a-CharHuffmanTCoding(); cout 操作完?！ endl; system(pause); system(cls);