哈夫曼编码译码系统实验报告,数据结构课程设计

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哈夫曼编码译码系统实验报告,数据结构课程设计报告

哈夫曼编码译码系统实验报告,数据结构课程设计报告

v .. . ..安徽大学数据结构课程设计报告项目名称:哈弗曼编/译码系统的设计与实现姓名:鉏飞祥学号:E21414018专业:软件工程完成日期2016/7/4计算机科学与技术学院1 .需求分析1.1问题描述•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。

1.2基本要求(1)输入的形式和输入值的范围;(2)输出的形式;(3)程序所能达到的功能。

1.基本要求(1)初始化(Initialzation)。

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(EnCoding)。

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.txt中;(3)译码(Decoding)。

利用已建好的哈夫曼树,对文件CodeFile.data中的代码进行解码形成原文,结果存入文件Textfile.txt中;(4)输出(Output)。

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.txt;输出CodeFile.data及其原文Textfile.txt;2. 概要设计说明本程序中用到的所有抽象数据类型的定义。

主程序的流程以及各程序模块之间的层次(调用)关系。

(1)数据结构哈夫曼树的节点struct huff{int weight;int parent;int l;int r;};哈夫曼编码的存储struct huff *hufftree;(2)程序模块选择1到i-1中parent为0且权值最小的两个下标void Select(struct huff *HT, int n, int &s1, int &s2)构建哈夫曼树:void huffmancoding(struct huff *ht,int *w,int n)对原文进行编码:void code(char *c)根据报文找到原文:void decoding(char *zifu)3. 详细设计核心技术分析:1:构建哈夫曼树及生成哈夫曼编码:根据每个字符权值不同,根据最优二叉树的构建方法,递归生成哈夫曼树,并且用数组存放哈夫曼树。

数据结构课程设计总结报告 哈夫曼编码译码

数据结构课程设计总结报告 哈夫曼编码译码

《数据结构》课程设计实验报告题目哈夫曼编码/译码器学院数理与信息学院专业计算机科学与技术班级计科132学生姓名刘海澍 5周弘杰8徐铭瑶 3指导教师编写日期数据结构课程设计目录1 问题描述.................................................................错误!未定义书签。

2 问题分析.................................................................错误!未定义书签。

3 算法设计 (2)3.1抽象数据类型定义 (2)3.2模块划分 (3)4 详细设计 (4)4.1数据类型的定义 (4)4.2主要模块的算法描述 (4)4.3 流程图 (6)5 测试分析 (9)6 课程设计总结 (10)7 成员分工 (10)参考文献 (11)附录(源程序清单) (12)1.问题描述设计一个利用哈夫曼算法的编码和译码系统,重复地显示并处理以下项目,直到选择退出为止。

1) 初始化:键盘输入字符集大小n、n个字符和n个权值,建立哈夫曼树;2) 编码:利用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码;3) 输出编码;4)显示哈夫曼树;5)界面设计的优化;6) 设字符集及频度如下表:字符空格 A B C D E F频度4 9 23 2 17 15字符G H I J K频度1 2 3 3 42.问题分析(1)定义一个变量名为HTNode的结构体,用该结构体中的char data、int weight、int parent、int lchild、int rchild分别表示哈夫曼树中每个结点的权值、权重、双亲结点、左孩子、右孩子,再定义一个HTNode类型的数组ht[60]存放哈夫曼树;另外定义一个变量名为HCode的结构体,采用HCode类型变量的cd[start]~cd[n]存放当前结点的哈夫曼编码、最后定义一个HCode类型的数组hcd[30]的数组用于存放当前叶子结点ht[i]的哈夫曼编码。

数据结构课程设计哈夫曼编码实验

数据结构课程设计哈夫曼编码实验

数据结构设计性实验Huffman编码与译码学号姓名班级设计性实验—Huffman 编码与译码一.实验目的:在掌握相关基础知识的基础上,学会自己设计实验算法,熟练掌握Huffman 树的建立方法,Huffman 编码的方法,进而设计出Huffman 译码算法,并编程实现。

二.实验要求:在6学时以内,制作出能够实现基于26个英文字母的任意字符串的编译码。

写出技术工作报告并附源程序。

三.实验内容及任务:1.设字符集为26个英文字母,其出现频度如下表所示。

2.建Huffman 树; 3.利用所建Huffman 树对任一字符串文件进行编码——即设计一个Huffman 编码器;4.对任一字符串文件的编码进行译码——即设计一个Huffman 译码器。

实现步骤:1.数据存储结构设计; 2.操作模块设计; 3.建树算法设计; 4.编码器设计;5. 译码器设计;51 48 1 15 63 57 20 32 5 1频度z y x w v u t 字符11611882380频度p 21 f q15 g r 47 h s o n m l k j 字符 57 103 32 22 13 64 186 频度 i e d c b a 空格 字符四.分析以及算法描述1.分析问题1)首先学习二叉树的知识,了解二叉树的路径、权数以及带权路径长度计算。

2)认识霍夫曼树,了解霍夫曼树的定义,构造霍夫曼树构造算法①又给定的n个权值{w1,w2,w3,……,w n}构造根节点的二叉树,从而得到一个二叉树森林F={T1,T2,T3,……T n}。

②在二叉树森里选取根节点全职最小和此最小的两棵二叉树作为左右节点构造新的二叉树,此时新的二叉树的根节点权值为左右子树权值之和。

③在二叉树森林中删除作为新二叉树的根节点左右子树的两棵二叉树,将新的二叉树加入到二叉树森林F中。

④重复②和③,当二叉树森林F只剩下一棵二叉树时,这棵二叉树是所构造的霍夫曼树。

3)练习通过普通树来构造霍夫曼树。

数据结构哈夫曼编码实验报告

数据结构哈夫曼编码实验报告

数据结构哈夫曼编码实验报告【正文】1.实验目的本实验旨在研究哈夫曼编码的原理和实现方法,通过实验验证哈夫曼编码在数据压缩中的有效性,并分析其应用场景和优缺点。

2.实验原理2.1 哈夫曼编码哈夫曼编码是一种无损数据压缩算法,通过根据字符出现的频率构建一颗哈夫曼树,将频率较高的字符用较短的编码表示,频率较低的字符用较长的编码表示。

哈夫曼编码的编码表是唯一的,且能够实现前缀编码,即一个编码不是另一个编码的前缀。

2.2 构建哈夫曼树构建哈夫曼树的过程如下:1) 将每个字符及其频率作为一个节点,构建一个节点集合。

2) 每次从节点集合中选择出现频率最低的两个节点,构建一个新节点,并将这两个节点从集合中删除。

3) 将新节点加入节点集合。

4) 重复以上步骤,直到节点集合中只有一个节点,这个节点就是哈夫曼树的根节点。

2.3 编码过程根据哈夫曼树,对每个字符进行编码:1) 从根节点开始,根据左子树为0,右子树为1的规则,将编码依次加入编码表。

2) 对于每个字符,根据编码表获取其编码。

3) 将编码存储起来,得到最终的编码序列。

3.实验步骤3.1 数据读取与统计从输入文件中读取字符序列,并统计各个字符的频率。

3.2 构建哈夫曼树根据字符频率构建哈夫曼树。

3.3 构建编码表根据哈夫曼树,构建每个字符的编码表。

3.4 进行编码根据编码表,对输入的字符序列进行编码。

3.5 进行解码根据哈夫曼树,对编码后的序列进行解码。

4.实验结果与分析4.1 压缩率分析计算原始数据和压缩后数据的比值,分析压缩率。

4.2 编码效率分析测试编码过程所需时间,分析编码效率。

4.3 解码效率分析测试解码过程所需时间,分析解码效率。

4.4 应用场景分析分析哈夫曼编码在实际应用中的优势和适用场景。

5.结论通过本次实验,我们深入了解了哈夫曼编码的原理和实现方法,实践了哈夫曼编码的过程,并对其在数据压缩中的有效性进行了验证。

实验结果表明,哈夫曼编码能够实现较高的压缩率和较高的编解码效率。

哈夫曼编码译码器实验报告

哈夫曼编码译码器实验报告

哈夫曼编码译码器实验报告实验名称:哈夫曼编码译码器实验一、实验目的:1.了解哈夫曼编码的原理和应用。

2.实现一个哈夫曼编码的编码和译码器。

3.掌握哈夫曼编码的编码和译码过程。

二、实验原理:哈夫曼编码是一种常用的可变长度编码,用于将字符映射到二进制编码。

根据字符出现的频率,建立一个哈夫曼树,出现频率高的字符编码短,出现频率低的字符编码长。

编码过程中,根据已建立的哈夫曼树,将字符替换为对应的二进制编码。

译码过程中,根据已建立的哈夫曼树,将二进制编码替换为对应的字符。

三、实验步骤:1.构建一个哈夫曼树,根据字符出现的频率排序。

频率高的字符在左子树,频率低的字符在右子树。

2.根据建立的哈夫曼树,生成字符对应的编码表,包括字符和对应的二进制编码。

3.输入一个字符串,根据编码表将字符串编码为二进制序列。

4.输入一个二进制序列,根据编码表将二进制序列译码为字符串。

5.比较编码前后字符串的内容,确保译码正确性。

四、实验结果:1.构建哈夫曼树:-字符出现频率:A(2),B(5),C(1),D(3),E(1) -构建的哈夫曼树如下:12/\/\69/\/\3345/\/\/\/\ABCDE2.生成编码表:-A:00-B:01-C:100-D:101-E:1103.编码过程:4.译码过程:5.比较编码前后字符串的内容,结果正确。

五、实验总结:通过本次实验,我了解了哈夫曼编码的原理和应用,并且实现了一个简单的哈夫曼编码的编码和译码器。

在实验过程中,我充分运用了数据结构中的树的知识,构建了一个哈夫曼树,并生成了编码表。

通过编码和译码过程,我进一步巩固了对树的遍历和节点查找的理解。

实验结果表明,本次哈夫曼编码的编码和译码过程正确无误。

在实验的过程中,我发现哈夫曼编码对于频率较高的字符具有较短的编码,从而实现了对字符串的高效压缩。

同时,哈夫曼编码还可以应用于数据传输和存储中,提高数据的传输效率和存储空间的利用率。

通过本次实验,我不仅掌握了哈夫曼编码的编码和译码过程,还深入了解了其实现原理和应用场景,加深了对数据结构和算法的理解和应用能力。

数据结构实验,哈夫曼编码译码系统

数据结构实验,哈夫曼编码译码系统

数据结构实验,哈夫曼编码译码系统展开全文1. 实验名称: 二叉树的基本操作及哈夫曼编码译码系统的实现2.实验目的:创建一棵二叉树,实现先序、中序和后序遍历一棵二叉树,计算二叉树结点个数等操作。

哈夫曼编码/译码系统。

3. 实验任务:能成功演示二叉树的有关运算,运算完毕后能成功释放二叉树所有结点占用的系统内存。

4. 实验内容(1)在二叉链表上实现二叉树运算a) 设计递归算法,实现二叉树的基本运算:删除一棵二叉树,求一棵二叉树的高度,求一棵二叉树中叶子结点数,复制一棵二叉树,交换一棵二叉树的左右子树。

b) 设计算法,按自上到下,自左到右的次序,即按层次遍历一棵二叉树。

c) 设计main函数,测试上述每个运算。

d) 提示:队列结构可以辅助进行层次遍历,队列的元素类型是指向二叉树结点的指针类型。

(2)哈夫曼编码和译码系统a) 设计一个菜单可以循环显示B——建树:读入字符集和各字符频度,建立哈夫曼树。

T——遍历:先序和中序遍历二叉树。

E——生成编码:产生每个字符的哈夫曼编码。

C——编码:输入由字符集中字符组成的任意字符串,利用已经生成的哈夫曼编码进行编码,显示编码结果。

D——译码:利用已建成的哈夫曼树进行译码。

X——退出。

b) 提示:修改二叉树结点类BTNode,增加一个指向双亲的parent域,修改二叉树类的函数MakeTree设置该域的值;可以通过遍历哈夫曼树生成每个叶子结点的哈夫曼编码。

5. 概要设计1) 二叉树首先定义结点类BTNode包括对结点的访问,打印,交换结点左右元素等操作。

并将二叉树类BTree声明为友元类。

二叉树类中包含了建树,判断二叉树是否为空,求结点数,求高度,删除,交换左右子树,三种次序遍历及按层次遍历,清空二叉树等函数。

在主函数中调用实现这些功能。

类和类的层次设计主要算法:PreOrder:输出当前结点元素,左右孩子递归调用函数。

InOrder:左孩子递归调用函数,输出当前结点元素,右孩子递归调用。

数据结构课程设计报告 哈弗曼编码

数据结构课程设计报告 哈弗曼编码

数据结构课程设计院系:班级:组别:指导教师:摘要随着计算机的普遍应用与日益发展,其应用早已不局限于简单的数值运算,而涉及到问题的分析、数据结构框架的设计以及设计最短路线等复杂的非数值处理和操作。

算法与数据结构的学习就是为以后利用计算机资源高效地开发非数值处理的计算机程序打下坚实的理论、方法和技术基础。

算法与数据结构旨在分析研究计算机加工的数据对象的特性,以便选择适当的数据结构和存储结构,从而使建立在其上的解决问题的算法达到最优。

数据结构是在整个计算机科学与技术领域上广泛被使用的术语。

它用来反映一个数据的内部构成,即一个数据由那些成分数据构成,以什么方式构成,呈什么结构。

数据结构有逻辑上的数据结构和物理上的数据结构之分。

逻辑上的数据结构反映成分数据之间的逻辑关系,而物理上的数据结构反映成分数据在计算机内部的存储安排。

数据结构是数据存在的形式。

《数据结构》主要介绍一些最常用的数据结构,阐明各种数据结构内在的逻辑关系,讨论其在计算机中的存储表示,以及在其上进行各种运算时的实现算法,并对算法的效率进行简单的分析和讨论。

数据结构是介于数学、计算机软件和计算机硬件之间的一门计算机专业的核心课程,它是计算机程序设计、数据库、操作系统、编译原理及人工智能等的重要基础,广泛的应用于信息学、系统工程等各种领域。

学习数据结构是为了将实际问题中所涉及的对象在计算机中表示出来并对它们进行处理。

通过课程设计可以提高学生的思维能力,促进学生的综合应用能力和专业素质的提高。

目录一.设计目的数据结构作为一门学科主要研究数据的各种逻辑结构和存储结构,以及对数据的各种操作。

因此,主要有三个方面的内容:数据的逻辑结构;数据的物理存储结构;对数据的操作(或算法)。

通常,算法的设计取决于数据的逻辑结构,算法的实现取决于数据的物理存储结构。

数据结构是信息的一种组织方式,其目的是为了提高算法的效率,它通常与一组算法的集合相对应,通过这组算法集合可以对数据结构中的数据进行某种操作。

数据结构 哈夫曼编码实验报告(2023版)

数据结构 哈夫曼编码实验报告(2023版)

数据结构哈夫曼编码实验报告实验目的:本实验旨在了解和实现哈夫曼编码算法,通过将字符转换为对应的哈夫曼编码来实现数据的压缩和解压缩。

一、引言1.1 背景介绍哈夫曼编码是一种基于字符出现频率的编码方法,通过使用不等长编码来表示不同字符,从而实现数据的高效压缩。

该编码方法在通信、存储等领域有着广泛的应用。

1.2 目标本实验的目标是实现哈夫曼编码算法,通过对给定文本进行编码和解码,验证哈夫曼编码的有效性和可靠性。

二、实验过程2.1 数据结构设计在实现哈夫曼编码算法时,我们需要设计合适的数据结构来存储字符和对应的编码。

常用的数据结构包括树和哈希表。

我们将使用二叉树作为数据结构来表示字符的编码。

2.2 构建哈夫曼树哈夫曼树是由给定字符集合构建而成的最优二叉树。

构建哈夫曼树的过程分为两步:首先根据字符出现频率构建叶子节点,然后通过合并叶子节点和父节点构造哈夫曼树。

2.3 哈夫曼编码表根据构建好的哈夫曼树,我们可以对应的哈夫曼编码表。

哈夫曼编码表由字符和对应的编码组成,可以用于字符的编码和解码。

2.4 文本压缩利用的哈夫曼编码表,我们可以对给定的文本进行压缩。

将文本中的字符逐个替换为对应的哈夫曼编码,从而实现数据的压缩。

2.5 文本解压缩对压缩后的数据进行解压缩时,我们需要利用的哈夫曼编码表,将哈夫曼编码逐个替换为对应的字符,从而还原出原始的文本数据。

三、实验结果我们使用不同长度、不同频率的文本进行了实验。

实验结果表明,哈夫曼编码在数据压缩方面有着显著的效果,可以大大减小数据存储和传输的开销。

四、实验总结通过本实验,我们深入理解了哈夫曼编码算法的原理和实现过程,掌握了数据的压缩和解压缩技术。

哈夫曼编码作为一种经典的数据压缩算法,具有重要的理论意义和实际应用价值。

附件:本文档附带哈夫曼编码实验的源代码和实验数据。

法律名词及注释:在本文档中,涉及的法律名词和注释如下:1.哈夫曼编码:一种数据压缩算法,用于将字符转换为可变长度的编码。

哈夫曼编译码器课程设计报告完整版

哈夫曼编译码器课程设计报告完整版

哈夫曼编译码器课程设计报告完整版XXX学院本科数据结构课程设计总结报告设计题目:实验一、哈夫曼编/译码器学生姓名:XXX系别:XXX专业:XXX班级:XXX学号:XXX指导教师:XXX XXX6 月 21日xxx学院课程设计任务书题目一、赫夫曼编译码器专业、班级 xxx学号 xxx 姓名 xxx主要内容、基本要求、主要参考资料等:1. 主要内容利用哈夫曼编码进行信息通信可大大提高信道利用率,缩短信息传输时间,降低传输成本。

要求在发送端经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(复原)。

对于双工信道(既能够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写一个哈夫曼的编/译码系统。

2. 基本要求系统应具有以下功能:(1)C:编码(Coding)。

对文件tobetrans中的正文进行编码,然后将结果存入文件codefile中,将以此建好的哈夫曼树存入文件HuffmanTree中(2)D:解码(Decoding)。

利用已建好的哈夫曼树将文件codefile中的代码进行译码,结果存入textfile中。

(3)P:打印代码文件(Print)。

将文件codefile以紧凑格式显示在终端上,每行50个代码。

同时将此字符形式的编码文件写入文件codeprint中。

(4)T:打印哈夫曼树(Tree Printing)。

将已在内存中的哈夫曼树以直观的方式(树或凹入表形式)显示在终端上,同时将此字符形式的哈夫曼树写入文件treeprint中。

3. 参考资料:数据结构(C语言版)严蔚敏、吴伟民编著;数据结构标准教程胡超、闫宝玉编著完成期限: 6月21 日指导教师签名:课程负责人签名:6月 21 日一、设计题目(任选其一)实验一、哈夫曼编/译码器二、实验目的1巩固和加深对数据结构的理解,提高综合运用本课程所学知识的能力;2 深化对算法课程中基本概念、理论和方法的理解;3 巩固构造赫夫曼树的算法;4 设计试验用程序实验赫夫曼树的构造。

数据结构课程设计哈夫曼编码译码器

数据结构课程设计哈夫曼编码译码器

题目一: 哈夫曼编码与译码一、任务设计一个运用哈夫曼算法的编码和译码系统, 反复地显示并解决以下项目, 直到选择退出为止。

规定:1) 将权值数据存放在数据文献(文献名为data.txt, 位于执行程序的当前目录中) ;2) 初始化:键盘输入字符集记录字符权值、自定义26个字符和26个权值、记录文献中一篇英文文章中26个字母, 建立哈夫曼树;3) 编码: 运用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码;4) 输出编码(一方面实现屏幕输出, 然后实现文献输出);5)译码(键盘接受编码进行译码、文献读入编码进行译码);6) 界面优化设计。

二、流程图三、代码分解 //头文献 #include<stdio.h> #include<string.h> #include<stdlib.h> #include <conio.h> #define N 1000 #define M 2*N-1 #define MAXcode 6000 //函数声明void count(CHar &ch,HTNode ht[]);void editHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],CHar &ch,int n,char bianma[]); //编码函数void printyima(HTNode ht[],HCode hcd[],int n,char bianma[]); //译码函数 void creatHT(HTNode ht[],int n);字符集记录符集记录权值 权值 至文献“哈夫曼树。

t xt” 菜单1.从键盘输入字符集进行编码2.从文献读入字符集进行编码1.从键盘输入编码进行译码2.从文献读入编码进行译码0.返回上级菜单 0.返回上级菜单void CreateHCode (HTNode ht[],HCode hcd[],int n);void DispHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n);void input_key(CHar &ch);void input_file(CHar &ch);void input_cw(HTNode ht[]);void bianma1(HTNode ht[],HCode hcd[],CHar &ch,int n,char bianma[]); void bianma2(HTNode ht[],HCode hcd[],CHar &ch,int n,char bianma[]); void yima1(HTNode ht[],HCode hcd[],int n,char bianma[]);void yima2(HTNode ht[],HCode hcd[],int n,char bianma[]);void creat_cw();void bianmacaidan();void yimacaidan();void bianmayima();int caidan();//结构体typedef struct{char data;int parent;int weight;int lchild;int rchild;}HTNode;typedef struct{char cd[N];int start;}HCode;typedef struct{char s[N];int num;}CHar;CHar ch;HTNode ht[M];HCode hcd[N];//主函数int main(){int xh;while(1){system("color 1f"); //操作菜单背景颜色 xh=caidan(); //调用菜单函数switch(xh) //switch语句 {case 1:system("cls");creat_cw();break;case 2:system("cls");creatHT(ht,n);break;case 3:system("cls");CreateHCode(ht,hcd,n);DispHCode(ht,hcd,n);break;case 4:system("cls");bianmayima();break;case 0:system("cls");printf("\n\n\n\n\n\n\n\n\n\t\t\t\t感谢使用本系统!\n\n\n\n\n\n\n \t\t\t");exit(0);default:system("cls");putchar('\a');printf("\n\t\t输入有误, 请重新输入:\n");break;}}return 0;}//菜单函数int caidan() //菜单函数模块//{int xh;printf("\n\n\n");printf("\t\t 欢迎使用哈夫曼编码译码系统\n");printf("\t\t \n");printf("\t\t*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*\n");printf("\t\t*= =*\n");printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*= =*\n");printf("\t\t*= 1.建立字符权值=*\n");printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*= =*\n"); printf("\t\t*= 2.建立并输出哈夫曼树=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*= =*\n"); printf("\t\t*= 3.生成并查看哈夫曼编码=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*= =*\n"); printf("\t\t*= 4.编码与译码=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*= =*\n"); printf("\t\t*= 0.退出系统=*\n"); printf("\t\t*= =*\n"); printf("\t\t*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*\n"); printf("\n\t\t请输入序号进行选择:");scanf("%d", &xh);return xh; //返回从键盘接受的选项}void bianmayima(){int xh;while(1){printf("\n\n\n\n\n");printf("\t\t 编码与译码\n"); printf("\t\t \n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n");printf("\t\t*= 1.编码=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 2.译码=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 0.返回上级菜单=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\n\t\t请输入序号进行选择:");scanf("%d",&xh);switch(xh) //switch语句{case 1:system("cls");bianmacaidan();break;case 2:system("cls");yimacaidan();break;case 0:system("cls");return;default:system("cls");putchar('\a');printf("\n\t\t输入有误, 请重新输入:\n");break;}}}void yimacaidan(){int xh;while(1){printf("\n\n\n\n\n");printf("\t\t 译码\n"); printf("\t\t \n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 1.键盘输入编码进行译码=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 2.文献读入编码进行译码=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 0.返回上级菜单=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\n\t\t请输入序号进行选择:");scanf("%d",&xh);switch(xh) //switch语句{case 1:system("cls");yima1(ht,hcd,n,bianma);break;case 2:system("cls");yima2(ht,hcd,n,bianma);break;case 0:system("cls");return;default:system("cls");putchar('\a');printf("\n\t\t输入有误, 请重新输入:\n");break;}}}void bianmacaidan(){int xh;while(1){printf("\n\n\n\n\n");printf("\t\t 编码\n"); printf("\t\t \n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 1.键盘输入字符集编码=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 2.文献读入文章编码=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 0.返回上级菜单=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\n\t\t请输入序号进行选择:");scanf("%d",&xh);switch(xh) //switch语句{case 1:system("cls");bianma1(ht,hcd,ch,n,bianma);break;case 2:system("cls");bianma2(ht,hcd,ch,n,bianma);break;case 0:system("cls");return;default:system("cls");putchar('\a');printf("\n\t\t输入有误, 请重新输入:\n");break;}}}void creat_cw(){int xh2;while(1){printf("\n\n\n\n\n");printf("\t\t 建立字符权值\n"); printf("\t\t \n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 1.从键盘输入字符集进行记录=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 2.从文献读入字符集记录=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 3.自定义字符权值=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 0.返回上级菜单=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\n\t\t请输入序号进行选择:");scanf("%d",&xh2);switch(xh2) //switch语句{case 1:system("cls");input_key(ch);break;case 2:system("cls");input_file(ch);break;case 3:system("cls");input_cw(ht);break;case 0:system("cls");return;default:system("cls");putchar('\a');printf("\n\t\t输入有误, 请重新输入:\n");break;}}}//建立字符权值模块void input_key(CHar &ch){int i,j=0;char st[N];printf("请输入字符集(以‘#’结束):\n");for(i=0;i<N;i++){scanf("%c",&st[i]);if(st[i]=='#'){st[i]='\0';break;}}strcpy(ch.s,st);count(ch,ht);printf("按任意键返回!");getch();system("cls");return;}void input_file(CHar &ch){int i;FILE*fp;char filename[20];printf("请输入要打开的文献名(*.txt):");scanf("%s",&filename);if((fp=fopen(filename,"r"))==NULL){printf("\n\t\t文献打开失败");return;}for(i=0;!feof(fp);i++){fread(&ch.s[i],sizeof(char),1,fp);}printf("读入成功!\n");printf("文献中的字符集为:%s\n",ch.s);fclose(fp);count(ch,ht);printf("按任意键返回!");getch();system("cls");return;}void input_cw(HTNode ht[]){int i,w,s,j;char a;printf("要输入的字符总个数是?:");scanf("%d",&s);n=s;printf("请输入字符及其权值:\n");for(i=0;i<s;i++){printf("请输入第%d个字母:",i+1);scanf("%s",&a);ht[i].data=a;printf("请输入其权值:");scanf("%d",&w);ht[i].weight=w;}FILE *fp;if((fp=fopen("data.txt","w"))==0){printf("\n\t\t文献打开失败");return;}printf("\n定义权值成功!\n\n");printf("各字符及其权值为:\n\n");fprintf(fp,"各字符及其权值为:\n");printf(" 字符\t权值");fprintf(fp," 字符\t权值");for(j=0;j<i;j++){ printf("\n");fprintf(fp,"\n");printf(" %-8c%-8d",ht[j].data,ht[j].weight);fprintf(fp," %-8c%-8d%",ht[j].data,ht[j].weight); }printf("\n");printf("\n字符权值已输出至文献“data.txt”!");fclose(fp);printf("输入完毕, 按任意键返回!");getch();system("cls");return;}//记录字符权值函数void count(CHar &ch,HTNode ht[]){int i,j,m=0;char c[N];int sum[N]={0};for(i=0;ch.s[i]!='\0';i++){for(j=0;j<m;j++)if(ch.s[i]==c[j]||(c[j]>='a'&&c[j]<='z'&&ch.s[i]+32==c[j])) break;if(j<m)sum[j]++;else{if(ch.s[i]>='A'&&ch.s[i]<='Z')c[j]=ch.s[i]+32;else c[j]=ch.s[i];sum[j]++;m++;}}for(i=0;i<m;i++){ht[i].data=c[i];ht[i].weight=sum[i];}n=m;FILE *fp;if((fp=fopen("data.txt","w"))==0) {printf("\n\t\t文献打开失败"); return;}printf("\n记录权值成功!\n\n"); printf("各字符及其权值为:\n\n"); fprintf(fp,"各字符及其权值为:\n"); printf(" 字符\t权值");fprintf(fp," 字符\t权值");for(j=0;j<m;j++){ printf("\n");fprintf(fp,"\n");printf(" %-8c%-8d",ht[j].data,ht[j].weight);fprintf(fp," %-8c%-8d%",ht[j].data,ht[j].weight);}printf("\n");printf("\n字符权值已输出至文献“data.txt”!");fclose(fp);}//构造哈夫曼树void creatHT(HTNode ht[],int n){FILE *fp;if((fp=fopen("哈夫曼树.txt","w"))==0){printf("\n\t\t文献打开失败");return;}int i,j,k,lnode,rnode;int min1,min2;for (i=0;i<2*n-1;i++)ht[i].parent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=-1;for (i=n;i<2*n-1;i++){min1=min2=32767;lnode=rnode=-1;for(k=0;k<=i-1;k++)if(ht[k].parent==-1){if (ht[k].weight<min1){min2=min1;rnode=lnode;min1=ht[k].weight;lnode=k;}else if(ht[k].weight<min2){min2=ht[k].weight;rnode=k;}}ht[lnode].parent=i;ht[rnode].parent=i;ht[i].weight=ht[lnode].weight+ht[rnode].weight;ht[i].lchild=lnode;ht[i].rchild=rnode;}printf("建立huffman树成功!\n");printf("输出huffman树:\n");fprintf(fp,"输出huffman树:\n");printf("\t字符\t权值\t父节点\t 左子节点\t右子节点");fprintf(fp,"\t字符\t权值\t父节点\t 左子节点\t右子节点");for(j=1;j<i;j++){ printf("\n");fprintf(fp,"\n");printf("\t %-8c%-8d%-10d%-14d%-10d",ht[j].data,ht[j].weight,ht[j].parent,ht[i]. lchild,ht[j].rchild);fprintf(fp,"\t %-8c%-8d%-10d%-14d%-10d",ht[j].data,ht[j].weight,ht[j].parent,h t[i].lchild,ht[j].rchild);}printf("\n");printf("哈夫曼树已输出至文献“哈夫曼树.txt”!按任意键返回!");fclose(fp);getch();system("cls");return;}//生成哈夫曼编码void CreateHCode (HTNode ht[],HCode hcd[],int n){int i,f,c,j=0;HCode hc;for(i=0;i<n;i++){hc.start=n;c=i;hc.cd[hc.start--]='0';f=ht[i].parent;while(f!=-1){if (ht[f].lchild==c)hc.cd[hc.start--]='0';elsehc.cd[hc.start--]='1';c=f;f=ht[f].parent;}hc.start++;for(j=0;j<hc.start;j++)hc.cd[j]=' ';hcd[i]=hc;}}void DispHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n) {FILE *fp;if((fp=fopen("哈夫曼编码.txt","w"))==0){printf("\n\t\t文献打开失败");return;}int i,k;int sum=0,m=0,j;printf("输出字符哈夫曼编码:\n"); fputs("输出字符哈夫曼编码:\n",fp); for (i=0;i<n;i++){j=0;printf("%c:\t",ht[i].data);fprintf(fp,"\n%c:\t",ht[i].data);for (k=hcd[i].start;k<=n;k++){printf("%c",hcd[i].cd[k]);j++;fprintf(fp,"%c",hcd[i].cd[k]); }m+=ht[i].weight;sum+=ht[i].weight*j;printf("\n");}printf("\n哈夫曼编码已保存至文献“哈夫曼编码.txt!按任意键返回!”");fclose(fp);getch();system("cls");}//编码函数void bianma1(HTNode ht[],HCode hcd[],CHar &ch,int n,char bianma[]){int i;char str[N];printf("请输入要编码的字符集(以‘#’结束):\n");for(i=0;i<N;i++){scanf("%c",&str[i]);if(str[i]=='#'){str[i]='\0';break;}}strcpy(ch.s,str);ch.num=strlen(str);editHCode(ht,hcd,ch,n,bianma);getch();system("cls");}void bianma2(HTNode ht[],HCode hcd[],CHar &ch,int n,char bianma[]) {int i;FILE*fp;char filename[20];printf("请输入要打开的文献名(*.txt):");scanf("%s",&filename);if((fp=fopen(filename,"r"))==NULL){printf("\n\t\t文献打开失败");return;}for(i=0;!feof(fp);i++){fread(&ch.s[i],sizeof(char),1,fp);}ch.num=strlen(ch.s);printf("\n读入成功!\n");printf("文献中的字符集为:\n%s",ch.s);fclose(fp);editHCode(ht,hcd,ch,n,bianma);system("cls");return;}//译码函数void yima1(HTNode ht[],HCode hcd[],int n,char bianma[]) {int i;char code[MAXcode];printf("请输入编码进行译码(以‘#’结束):\n");for(i=0;i<MAXcode;i++){scanf("%c",&code[i]);if(code[i]=='#'){code[i]='\0';break;}}strcpy(bianma,code);printyima(ht,hcd,n,bianma);printf("\n译码完毕!按任意键返回!");getch();system("cls");return;}void yima2(HTNode ht[],HCode hcd[],int n,char bianma[]) {int i;FILE*fp;char filename[20];printf("请输入要打开的文献名(*.txt):");scanf("%s",&filename);if((fp=fopen(filename,"r"))==NULL){printf("\n\t\t文献打开失败");return;}for(i=0;!feof(fp);i++){fread(&bianma[i],sizeof(char),1,fp);}printf("读入成功!\n");printf("文献中的编码是:%s\n",bianma);printyima(ht,hcd,n,bianma);printf("\n译码完毕!按任意键返回!");getch();system("cls");}四、调试结果主菜单建立字符权值选择2.从文献读入字符进行记录输入测试文献名“cs.txt”输出个字符权值建立哈夫曼树并输出至文献生成哈夫曼编码并保存至文献编码选择2.从文献读入字符集编码编码结果保存至文献译码选择2.从文献读入编码, 读入上一步的编码译码完毕, 返回!退出系统。

哈夫曼树编码译码实验报告

哈夫曼树编码译码实验报告
fclose(fp4);
}
void ReadCode(char *fileName4)
{FILE *fp4;
char ch;
if((fp4=fopen(fileName4,"r"))==NULL)
{printf("\n error on open %s!",fileName4);
exit(0);
}
printf("\n输出编码后的文件内容:\n");
while(!feof(fp4))
{
ch=fgetc(fp4);
printf("%c",ch);
}
fclose(fp4);
printf("\n");
}
void yima(HuffmanTree &HT,int n,char str4[],char hh[])
{int i,j,m=0;
for(i=0,j=2*n-1;str4[i]!='\0';i++)
{
fscanf(fp1,"%c",&ch);
if(ch=='\n') continue; //读到换行符,跳过,读下一行
chh[i]=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
wt[i]=w;
exit(1);
}
while(!feof(fp2))
{
fscanf(fp2,"%c",&ch);

哈夫曼编码实验报告

哈夫曼编码实验报告

哈夫曼编码实验报告数据结构实验报告1.实验要求利用二叉树结构实现哈夫曼编/解码器。

基本要求:1、初始化(Init):能够对输入的任意长度的字符串s进行统计,统计每个字符的频度,并建立哈夫曼树2、建立编码表(CreateTable):利用已经建好的哈夫曼树进行编码,并将每个字符的编码输出。

3、编码(Encoding):根据编码表对输入的字符串进行编码,并将编码后的字符串输出。

4、译码(Decoding):利用已经建好的哈夫曼树对编码后的字符串进行译码,并输出译码结果。

5、打印(Print):以直观的方式打印哈夫曼树(选作)计算输入的字符串编码前和编码后的长度,并进行分析,讨论哈夫曼编码的压缩效果。

并用I love data Structure, I love Computer。

I will try my best to study data Structure.进行测试。

2. 程序分析哈夫曼树结点的存储结构包括双亲域parent,左子树lchild,右子树rchild,还有字符word,权重weight,编码code对用户输入的信息进行统计,将每个字符作为哈夫曼树的叶子结点。

统计每个字符出现的次数作为叶子的权重,统计次数可以根据每个字符不同的ASCII码,根据叶子结点的权重建立一个哈夫曼树。

建立每个叶子的编码从根结点开始,规定通往左子树路径记为0,通往右子树路径记为1。

由于编码要求从根结点开始,所以需要前序遍历哈夫曼树,故编码过程是以前序遍历二叉树为基础的。

同时注意递归函数中能否直接对结点的编码域进行操作。

编码信息只要遍历字符串中每个字符,从哈夫曼树中找到相应的叶子结点,取得相应的编码。

最后再将所有找到的编码连接起来即可。

译码则是将编码串从左到右逐位判别,直到确定一个字符。

这就是哈夫曼树的逆过程。

遍历编码串,从哈夫曼树中找到相应的叶子结点,取得相应的字符再将找到的字符连接起来即可。

2.1 存储结构哈夫曼树结点存储结构2.2 关键算法分析1.统计字符频度自然语言描述:(1)取出字符串中的一个字符(2)遍历所有初始化的哈夫曼树结点(3)如果结点中有记录代表的字符且字符等于取出的字符,说明该字符的叶子存在,则将该结点的权值加1(4)如果所有结点记录的字符均没有与取出的字符一致,说明该字符的叶子不存在,则将结点的字符记为取出字符,并将权重设为1 (5)重复以上步骤,直至字符串中所有字符全部遍历伪代码描述:1. for(int i=0;i<length;i++)< p="">1.1 for (int j=0;j<length;j++)< p="">1.1.1if (WordStr[i]==HuffTree[j].word)//若字符已被统计,则增加权值即可1.1.1.1 权重++;1.1.1.2 break;1.1.2 else if(!HuffTree[j].word)//否则需要一个新结点储存这个字符1.1.2.1 HuffTree[j].word=WordStr[i];1.1.2.2 HuffTree[j].weight=1;1.1.2.3 叶子结点个数++;1.1.2.4 break;时间复杂度O(n2),空间复杂度S(0)2. 构造哈夫曼树自然语言描述:(1)选出权值最小的两个结点,其权值和作为其根结点的权值,最小的结点作为左子树,次小的作为右子树,不断将两棵子树合并为一棵树。

编码译码实验报告

编码译码实验报告

一、实验目的1. 理解编码译码的基本原理和方法。

2. 掌握哈夫曼编码和译码的实现过程。

3. 通过实验,提高编程能力和数据结构应用能力。

二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:C++3. 开发工具:Visual Studio 2019三、实验内容1. 哈夫曼编码与译码(1)哈夫曼编码的原理哈夫曼编码是一种变长编码,通过为不同频率的字符分配不同的编码长度,达到压缩数据的目的。

哈夫曼编码的核心是构建一棵哈夫曼树,树中每个叶子节点对应一个字符,非叶子节点对应两个子节点的编码。

(2)哈夫曼编码的实现首先,根据输入的字符及其频率,构建哈夫曼树。

然后,从根节点开始,对每个叶子节点进行编码,编码规则为从根节点到叶子节点的路径,左子节点编码为“0”,右子节点编码为“1”。

(3)哈夫曼译码的实现根据哈夫曼编码的编码规则,将编码后的数据还原成原始字符。

从编码数据的第一个比特开始,根据编码规则,逐步还原出原始字符。

2. 字符串编码与译码(1)字符串编码的原理字符串编码是将字符串中的字符转换成二进制表示,以达到压缩数据的目的。

常见的字符串编码方法有ASCII编码、UTF-8编码等。

(2)字符串编码的实现以ASCII编码为例,将字符串中的每个字符转换为对应的ASCII码,然后将其转换为二进制表示。

(3)字符串译码的实现将编码后的二进制数据转换回对应的ASCII码,再将ASCII码转换成字符。

四、实验步骤1. 创建一个新的C++项目,命名为“编码译码实验”。

2. 在项目中创建两个源文件:main.cpp和编码译码.cpp。

3. 在main.cpp中编写代码,实现以下功能:(1)从文件中读取字符串,进行哈夫曼编码。

(2)将编码后的数据写入文件。

(3)从文件中读取编码后的数据,进行哈夫曼译码。

(4)将译码后的字符串输出到屏幕。

4. 在编码译码.cpp中编写代码,实现以下功能:(1)构建哈夫曼树。

(2)实现哈夫曼编码和译码算法。

哈夫曼编码译码实训报告

哈夫曼编码译码实训报告

一、实训目的本次实训旨在通过实际操作,使学生掌握哈夫曼编码的基本原理和方法,熟悉哈夫曼树的构建过程,并能够熟练地进行哈夫曼编码和译码操作。

通过实训,提升学生对数据压缩技术的理解和应用能力。

二、实训内容1. 哈夫曼树构建- 收集给定字符串中每个字符的出现频率。

- 根据字符频率构建哈夫曼树,其中频率高的字符对应较大的权重。

- 使用优先队列(最小堆)实现哈夫曼树的构建。

2. 哈夫曼编码- 遍历哈夫曼树,为每个叶子节点分配唯一的编码,左分支为0,右分支为1。

- 根据分配的编码生成字符编码表。

3. 哈夫曼译码- 使用生成的编码表,将编码字符串转换回原始字符串。

三、实训步骤1. 数据准备- 选择一段英文或中文文本作为输入数据。

2. 构建哈夫曼树- 统计输入数据中每个字符的出现频率。

- 使用优先队列构建哈夫曼树。

3. 生成哈夫曼编码- 遍历哈夫曼树,为每个叶子节点分配编码。

- 生成字符编码表。

4. 编码数据- 使用哈夫曼编码表对输入数据进行编码。

5. 译码数据- 使用哈夫曼编码表对编码后的数据进行译码。

6. 结果分析- 比较编码前后数据的大小,分析哈夫曼编码的压缩效果。

四、实训结果1. 哈夫曼树构建- 成功构建了给定字符串的哈夫曼树。

2. 哈夫曼编码- 成功生成了每个字符的哈夫曼编码。

3. 哈夫曼译码- 成功将编码后的数据译码回原始字符串。

4. 压缩效果分析- 通过对比编码前后数据的大小,验证了哈夫曼编码的压缩效果。

五、实训总结1. 哈夫曼编码原理- 哈夫曼编码是一种基于字符频率的变长编码方法,能够有效降低数据传输的冗余度。

2. 哈夫曼树构建- 哈夫曼树的构建是哈夫曼编码的关键步骤,通过优先队列(最小堆)实现。

3. 哈夫曼编码与译码- 哈夫曼编码和译码过程相对简单,但需要正确处理编码表和字符编码。

4. 实训收获- 通过本次实训,掌握了哈夫曼编码的基本原理和方法,熟悉了哈夫曼树的构建过程,并能够熟练地进行哈夫曼编码和译码操作。

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安徽大学数据结构课程设计报告项目名称:哈弗曼编/译码系统的设计与实现姓名:鉏飞祥学号:E********专业:软件工程完成日期2016/7/4计算机科学与技术学院1 .需求分析1.1问题描述•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。

1.2基本要求(1) 输入的形式和输入值的范围;(2) 输出的形式;(3) 程序所能达到的功能。

1.基本要求(1)初始化(Initialzation)。

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(EnCoding)。

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.txt中;(3)译码(Decoding)。

利用已建好的哈夫曼树,对文件CodeFile.data 中的代码进行解码形成原文,结果存入文件Textfile.txt中;(4)输出(Output)。

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.txt;输出CodeFile.data 及其原文Textfile.txt;2. 概要设计说明本程序中用到的所有抽象数据类型的定义。

主程序的流程以及各程序模块之间的层次(调用)关系。

(1)数据结构哈夫曼树的节点struct huff{int weight;int parent;int l;int r;};哈夫曼编码的存储struct huff *hufftree;(2)程序模块选择1到i-1中parent为0且权值最小的两个下标void Select(struct huff *HT, int n, int &s1, int &s2)构建哈夫曼树:void huffmancoding(struct huff *ht,int *w,int n)对原文进行编码:void code(char *c)根据报文找到原文:void decoding(char *zifu)3. 详细设计核心技术分析:1:构建哈夫曼树及生成哈夫曼编码:根据每个字符权值不同,根据最优二叉树的构建方法,递归生成哈夫曼树,并且用数组存放哈夫曼树。

再从每一叶子节点向树根遍历,求得编码例如:如图所示的四个节点v1,v2,v3,v4,他们的权值分别为7,11,4,57 11 4 5第一步:选择两个权值最小的节点作为左右子孩子,建立一个二叉树,双亲权值为两个自孩子之和,如图7 11 9重复第一步:11 1627则此时建立的是优有二叉树,约定定左子树边编码为1,右子树编码为0,则可以对次二叉树进行编码,如图:则各顶点的编码为:V1 01V2 1V3 001V4 0002:将原文编码:逐个从文件读入字符,根据已经建立好的哈夫曼树,找到每一字符对应的编码3:将报文译码:步骤一:先读入一个字符,存入匹配字符串步骤二:根据匹配串找所有的哈夫曼编码,如果找到对应的编码,则输入该编码所对应的字符,如果找不到,则读入两个字符存入匹配串,重复步骤二,找到为止。

步骤三:把剩下的字符重复步骤一二4. 测试与分析调试过程,不可能错的分配空间的语句却莫名的让整个程序崩溃,关于编译原理和内存分配的各种问题太欠缺。

学了计算机组成原理与体系结构也不知道比如在自定义函数中:Char **c;C=(char **)malloc(4*sizoef(char *));C[2]=(char *)malloc(4*sizeof(char));这样竟然会让程序这执行到这一句时崩溃,本来不可能有错误的。

而这句如果写在主函数中,就不会有问题。

分配的空间不大,不可能是内存不够用。

解决的方法是分开,把C=(char **)malloc(4*sizoef(char *));放在主函数中,另外一句不变依然在自定义函数中。

malloc和free尽量配对使用,注意:malloc后通常要对返回值进行判断,避免发生不必要的错误。

注意,最好再p 被free掉后,加上p=NULL这句“野指针”不是NULL指针,是指向“垃圾”内存(不可用内存)的指针。

人们一般不会错用NULL指针,因为用if语句很容易判断。

但是“野指针”是很危险的,if无法判断一个指针是正常指针还是“野指针”。

有个良好的编程习惯是避免“野指针”的唯一方法。

指针p被free或者delete之后,没有置为NULL,让人误以为p是个合法的指针。

别看free和delete的名字(尤其是delete),它们只是把指针所指的内存给释放掉,但并没有把指针本身干掉。

此时指针指向的就是“垃圾”内存。

释放后的指针应立即将指针置为NULL,防止产生“野指针”malloc函数动态申请的内存空间是在堆里(而一般局部变量存于栈里),并且该段内存不会被初始化,与全局变量不一样,如果不采用手动free()加以释放,则该段内存一直存在,直到程序退出才被系统,所以为了合理使用内存,在不适用该段内存时,应该调用free()。

另外,如果在一个函数里面使用过malloc,最好要配对使用free,否则容易造成内存泄露(没有将内存还给自由存储区)。

但是,往往会在free的时候发生段错误.正确的做法是这样:// 在分配之前加一句判断指针是否为空,防止产生内存泄露程序运行结果:完美解决所提出的问题。

5. 附录#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>struct huff{int weight;int parent;int l;int r;};int mm;/*记录哈夫曼字码的个数*/struct huff *hufftree;char **huffmancode;void Select(struct huff *HT, int n, int &s1, int &s2)//选择函数,选出parent为零,且权值最小的两个节点{int min1=100;int min2=100;int i;for(i=1;i<=n;i++)if((min1>HT[i].weight)&&(HT[i].parent==0))min1=HT[i].weight;for(i=1;i<=n;i++)if((min1==HT[i].weight)&&(HT[i].parent==0)){s1=i;break;}for(i=1;i<=n;i++)if((min2>HT[i].weight)&&(HT[i].parent==0)&&(i!=s1)) min2=HT[i].weight;for(i=1;i<=n;i++)if((min2==HT[i].weight)&&(HT[i].parent==0)&&(i!=s1)){s2=i;break;}}int pipei(char *c)/*在huffmancode寻找匹配的编码*/{int i;for(i=1;i<mm;i++){if(strcmp(c,huffmancode[i])==0){return i;break;}}return 0;}void decoding(char *zifu)/*对哈夫曼编码进行译码*/ {FILE *fp,*fp1;int i,j,p,ii;int n;char c[11];for(i=0;i<10;i++)c[i]='\0';printf("codefile.txt报文为:\n");if((fp=fopen("codefile.txt","r"))==NULL){printf("error\n");}char a[100];for(i=1;;i++){fscanf(fp,"%c",&a[i]);if(a[i]=='#')break;printf("%c",a[i]);}printf("\n");fclose(fp);if((fp1=fopen("testfile.txt","w"))==NULL) {printf("error\n");}i=1;j=1;int m=1;printf("对应原文为\n");while(true){if(a[m]=='#')break;for(j=0;j<i;j++){c[j]=a[m+j];}n=pipei(c);if(n!=0){fprintf(fp1,"%c",zifu[n]);printf("%c",zifu[n]);m=m+i;i=1;}elsei++;for(ii=0;ii<10;ii++)c[ii]='\0';}printf("\n");fclose(fp1);}int main(){system("color e0"); //可以写成 red 调出颜色组system("title huffman系统"); //设置cmd窗口标题system("date /T");system("TIME /T");void huffmancoding(struct huff *ht,int *w,int n); void code(char *c);int i;FILE *fp,*fp1,*fp2;if((fp=fopen("DataFile.txt","r"))==NULL){printf("error\n");}int w[28];char c[28];printf("从文件DataFile.txt读入字符和权值分别为:\n"); for(i=1;;i++){fscanf(fp,"%c",&c[i]);if(c[i]=='#')break;fscanf(fp,"%d",&w[i]);printf("%c: ",c[i]);printf("%d\n",w[i]);}fclose(fp);int m=i-1;mm=i;huffmancode=(char **)malloc(i*sizeof(char *));huffmancoding(hufftree,w,m);printf("各字符的编码为\n");for(i=1;i<=m;i++){printf("%c: ",c[i]);printf("%s\n",huffmancode[i]);}code(c);decoding(c);return 0;}void code(char *c)/*根据原文进行编码*/{FILE *fp,*fp1;int i,j;char a[100];printf("tobetran.txt原文为:\n");if((fp=fopen("tobetran.txt","r"))==NULL) {printf("error\n");}for(i=1;;i++){fscanf(fp,"%c",&a[i]);if(a[i]=='#'){printf("\n");break;}printf("%c ",a[i]);}fclose(fp);if((fp1=fopen("code.txt","w"))==NULL){printf("error\n");}printf("对应报文为:\n");for(i=1;;i++){if(a[i]=='#')break;for(j=1;j<=26;j++){if(a[i]==c[j]){fprintf(fp1,"%s",huffmancode[j]);printf("%s",huffmancode[j]);break;}}}printf("\n");fclose(fp1);}void huffmancoding(struct huff *ht,int *w,int n)/*构建哈夫曼树和哈夫曼编码*/{if(n<=1)return;int m,i;m=2*n-1;ht=(struct huff *)malloc((m+1)*sizeof(struct huff)); struct huff *p;for(p=ht,i=0;i<=n;i++,p++,w++){p->weight=*w;p->parent=0;p->l=0;p->r=0;}for(;i<=m;i++,p++){p->l=0;p->weight=0;p->parent=0;p->r=0;}for(i=1;i<=4;i++)for(i=n+1;i<=m;i++){int s1,s2;Select(ht,i-1,s1,s2);ht[s1].parent=i;ht[s2].parent=i;ht[i].l=s1;ht[i].r=s2;ht[i].weight=ht[s1].weight+ht[s2].weight;}char *cd;cd=(char *)malloc(n*sizeof(char));cd[n-1]='\0';int start,c,f;for(i=1;i<=n;++i){start=n-1;for(c=i,f=ht[i].parent;f!=0;c=f,f=ht[f].parent) if(ht[f].l==c)cd[--start]='0';elsecd[--start]='1';huffmancode[i]=(char*)malloc((n-start)*sizeof(char));strcpy(huffmancode[i],&cd[start]);}free(cd);}6. 用户使用手册运行程序即可。

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