哈夫曼编码资料

哈夫曼编码译码系统

一、需求分析

1、程序的基本功能：

①构造哈夫曼树及哈夫曼编码：从终端读入字符集大小n、n个字符以及n个对应的权

值，建立哈夫曼树；利用已将建好的哈弗曼树求每个叶结点的哈夫曼编码，并保存。

②编码：利用已构造的哈弗曼编码对“明文”文件中的正文进行编码，然后将结果存

入“密文”文件中。

③译码：将“密文”文件中的0、1代码序列进行译码。

④打印“密文”文件：将文件以紧凑格式显示在终端上，同时，将此字符形式的编码

保存。

⑤打印哈夫曼树:将已在内存中的哈夫曼以凹入表形式显示在终端上。

2、输入输出要求：

①从键盘接收字符集大小n、以及n个字符和n个权值；

②构造哈夫曼树：将HFMTree数组中的各个位置的各个域都添上相关的值，并将结构

体数组存入文件HTree.txt中。

③打印哈夫曼树：从HFMTree数组读取相关的结点信息，以凹入表方式将各个结点画

出来；

④构造哈夫曼编码：先从文件HTree.txt中读入相关的字符信息进行哈夫曼编码，将字

符与其对应的编码存入文件HNode.txt中；

⑤编码：利用已构造的哈夫曼树对文件进行编码，打印结果，并将结果存入新建文件

中；

⑥译码：将密文文件中的内容利用HNode.txt中建立的编码规则进行翻译，打印结果，

并将结果存入新建文件中。

3、测试数据：

输入叶子结点个数为4，权值集合为{1,3,5,7}，字符集合为{A,B,C,D}，且字符集与权值集合一一对应。

二、概要设计

1、抽象数据类型的定义：

①采用静态链表作为哈夫曼树的存储结构；

②求哈夫曼编码时使用一维数组HCode作为哈夫曼编码信息的存储。

2、主模块的流程及各子模块的主要功能：

①int main()

{

主菜单；

swich语句结构选择；

return 0;

}

②in_park()

{

输入车牌号；

若停车场已满，停入便道中，否则停入停车场；

}

③output()

{

输入所要离开车辆的车牌号，以及离开时间；

停在便道内的第一辆车进入停车场；

}

③show_car()

{

依次显示停车场内的车辆信息；

}

show_queue()

{

依次显示便道内的车辆信息；

}

3、模块之间的层次关系：

主函数

Creat output show_car show_queue

judge

三、详细设计

1、定义的相关数据类型：

①哈夫曼树结点：

typedef struct

{

int weight;

int park;

int lchild;

int rchild;

char ch;

}

②哈弗曼编码结点：

typedef struct

{

Car Park[MAX_PARK];

int top;

}ParkStack;

2、函数的调用关系：

main

in_park output show_car show_queue

judge

四、调试分析

调试中遇到的问题及对问题的解决方法：

⑴遇到的问题：

①编码时最后一位总是多出一位数字；

②编码时出现无限循环；

⑵解决方法：

①改变构造哈夫曼树时的循环条件；

②改变构造哈夫曼编码的循环条件；

五、使用说明及测试结果

1、使用说明：

①进入主菜单，选择所要进行的操作；

②构造哈夫曼树：输入叶结点个数，及其字符与权值；

③选择显示哈夫曼树，哈夫曼树以凹入表形式显示；

④选择构造哈夫曼编码，即构造哈夫曼编码，若成功，则显示成功；

⑤选择编码：选择进行键盘输入或者从文件中获取。

2、测试结果：

停车场容量为5，连续有7辆车到来，牌照号分别为f001、f002、f003、f004、f005、f006、f007，前5辆车进入停车场1-5号车位，第6、7辆车停入便道的1、2号位置上。牌照号为f003的车辆从停车场开走后，f006从便道进入停车场，便道上只剩f007。

六、伪码算法

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include "stdlib.h"

#define N 4

#define MAXVSLUE 1000

typedef struct

{

char letter;

int weight;

int parent;

int lchild;

int rchild;

}HNodeType;

HNodeType HNode[2*N-1];

#define MAXBIT 10

typedef struct

{

char bit[MAXBIT];

int start;

}HCodeType;

HCodeType HCode[N];

void Creat_HuffMtree(HNodeType HFMTree[],int n) ; /* 构造哈夫曼

树*/

void HaffmanConde(HNodeType HFMTree[], HCodeType HuffCode[]);

void Display();