用哈夫曼编码C语言实现文件压缩

《用哈夫曼编码实现文件压缩》

实验报告

课程名称数据结构B

实验学期2012 至2013 学年第一学期

学生所在系部计算机学院

年级2011 专业班级信管B111

学生姓名学号

任课教师兰芸

实验成绩

用哈夫曼编码实现文件压缩

1、了解文件的概念。

2、掌握线性链表的插入、删除等算法。

3、掌握Huffman树的概念及构造方法。

4、掌握二叉树的存储结构及遍历算法。

5、利用Huffman树及Huffman编码，掌握实现文件压缩的一般原理。

微型计算机、Windows 系列操作系统、Visual C++6.0软件

根据ascii码文件中各ascii字符出现的频率情况创建Haffman树，再将各字符对应的哈夫曼编码写入文件中，实现文件压缩。

（1）构造Hufffman树的方法—Hufffman算法

构造Huffman树步骤：

I.根据给定的n个权值{w1,w2,……wn}，构造n棵只有根结点的二叉树，

令起权值为wj。

II.在森林中选取两棵根结点权值最小的树作左右子树，构造一棵新的二叉树，置新二叉树根结点权值为其左右子树根结点权值之和。

III.在森林中删除这两棵树，同时将新得到的二叉树加入森林中。

IV.重复上述两步，直到只含一棵树为止，这棵树即哈夫曼树。

（2）Huffman编码：数据通信用的二进制编码

思想：根据字符出现频率编码，使电文总长最短

编码：根据字符出现频率构造Huffman树，然后将树中结点引向其左孩子的分支标“0”，引向其右孩子的分支标“1”；每个字符的编码即为从根到每个叶子的路径上得到的0、1序列。

(3) 解压

根据存放在文件中的编码表和文件压缩后的编码，进行一对一的翻译过程。

压缩的代码

#include

#include

#include

#include

struct head

{

unsigned char b; /*the charactor*/

long count; /*the frequency*/

long parent,lch,rch; /*make a tree*/

char bits[256]; /*the haffuman code*/

}

header[512],tmp;

void yasuo() /*压缩*/

{

char filename[255],outputfile[255],buf[512];

unsigned char c; char wenjianming[255];

long i,j,m,n,f;

long min1,pt1,flength;

FILE *ifp,*ofp;

printf("输入文件地址及文件名:");

gets(filename);

ifp=fopen(filename,"rb"); /*打开源文件*/

while(ifp==NULL)

{ printf("打开文件出错\n");

printf("重新输入文件地址及文件名");

gets(filename);

ifp=fopen(filename,"rb");

}

printf("输入压缩后的文件地址和文件名及后缀:");

gets(wenjianming);

ofp=fopen(wenjianming,"wb"); /*创建并打开目的文件*/ while(ofp==NULL)

{printf("重新输入压缩后的文件地址和文件名及后缀:");

ofp=fopen(wenjianming,"wb");

}

flength=0;

while(!feof(ifp)) /*读取ifp文件*/

{

fread(&c,1,1,ifp); /*按位读取*/

header[c].count++;

flength++;

}

flength-1;

header[c].count-1; /*读取文件结束*/

for(i=0;i<512;i++) /*构造哈弗曼树*/

{

if(header[i].count!=0)

header[i].b=(unsigned char)i;

else

header[i].b=0;

header[i].parent=-1;

header[i].lch=header[i].rch=-1;

}

for(i=0;i<256;i++)

{

for(j=i+1;j<256;j++)

{

if(header[i].count

{

tmp=header[i];

header[i]=header[j];

header[j]=tmp;

}

}

}

for(i=0;i<256;i++)

if(header[i].count==0)

break;

n=i;

m=2*n-1;

for(i=n;i