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：系XXX 别：XXX

专业：

XXX

班级：

XXX

学号：XXX

指导教师：XXX XXX

2012 年 6 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 xxx 主要容、基本要求、主要参考资料等：

1. 主要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（复原）。对于双工信道（既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：2012 年6 月21 日指导教师签名：课程负责人签名：、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；

2012 年 6 月21 日

4 设计试验用程序实验赫夫曼树的构造。

三、运行环境（软、硬件环境）

Windows xp sp3 ，Visual C++ 6.0 英文版四、算法设计的思想

（1 ）初始化赫夫曼树，输入文件tobetrans.txt 中各字符及其权值，并保存于hfmtree.txt 文件中

（2）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

（3）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。

（4）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。（5）T：打印哈夫曼树（Tree Printing）。将已在存中的哈夫曼树以直观的方式显示在终端上，同时将此字符形式的哈夫曼树写入文件treeprint 中。

五、流程图

六、算法设计分析

1. 赫夫曼树节点的数据类型定义为：

typedef struct{ // 赫夫曼树的结构体

char ch;

int weight; // 权值

int parent,lchild,rchild;

} HTNode,*HuffmanTree;

2. void HuffmanCoding(HuffmanTree &,char *,int *,int); 建立赫夫曼树的

算法，此函数块调用了Select ()函数。void select(HuffmanTree HT,int j,int *x,int *y); 从已建好的赫夫曼树中选择parent 为0，weight 最小的两个结点。3．利用已建好的哈夫曼树从文件hfmtree.txt 中读入，对文件中的正文进行编码，然后将结果存入文件codefile.txt 中。

4. coding

编码功能：对输入字符进行编码

5. Decoding

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

6. Print() 打印功能函数：输出哈夫曼树以及对应的编码

//////////////////////////////////////////////////////////////////

////////////////////////

#include

#include

#include

// 定义赫夫曼树结点的结构体typedef struct{

char ch; // 增加一个域，存放该节点的字符int weight;

int parent,lchild,rchild; }HTNode,*HuffmanTree; typedef char **HuffmanCode; //

指向赫夫曼编码的指针

void tips(); // 打印操作选择界面

void HuffmanCoding(HuffmanTree &,char *,int *,int); // 曼树的算法

void select(HuffmanTree HT,int j,int *x,int *y); // 赫夫曼树中选择

parent 为0，weight 最小的两个结点

void Init();

void Coding(); // void Decoding(); // void Print_code(); // void Print_tree(); // 编码

译码

打印译码好的代码

打印哈夫曼树

int Read_tree(HuffmanTree &); // 从文件中读入赫夫曼树void

find(HuffmanTree &HT,char *code,char *text,int i,int m); // 译码时根据01 字符串寻找相应叶子节点的递归算法void

Convert_tree(unsigned char T[100][100],int s,int *i,int j); // 将存中的赫夫曼树转换成凹凸表形式的赫夫曼树

HuffmanTree HT; // 全局变量

int n=0; // 全局变量，存放赫夫曼树叶子结点的数目

建立赫夫从已建好的