哈夫曼树实验报告(付原C语言程序)

哈夫曼树实验报告

需求分析：

从终端读入一串字符，利用建立好的哈夫曼树对其进行编码，储存到文件当中去，然后从文件读入哈夫曼编码，针对每个字母对其进行译码，翻译为原来的信息。

二、概要设计

程序分为以下几个模块：

1、从终端读入字符集大小，n个字符和n个权值，建立哈夫曼树，写入文件hfmTree中去。

2、对hfmTree进行编码，建立hfm编码表。

3、从文件ToTran读入信息，根据hfm编码表对其进行hfm编码，将编码后的信息写入文件Codefile 中去

4、对Codefile文件反向译码，结果储存在Textfile中去。

5、将建立的hfmTree打印在终端上，并储存于相应的Treeprint文件中去。

抽象的数据定义如下：

哈夫曼树结构

typedef struct //定义哈夫曼树的结构

{

int weight; //权值

int parent; //双亲

int lchild; //左孩子

int rchild; //右孩子

}htnode,huffmantree[M+1];

建立哈夫曼树

void crthuffmantree(huffmantree ht,int w[],int n) //初始化哈夫曼树

{

int i,s1,s2,m;

for(i=1;i<=n;i++)

{

ht[i].weight=w[i];

ht[i].parent=0;

ht[i].lchild=0;

ht[i].rchild=0;

}

m=2*n-1;

for(i=n+1;i<=m;i++)

{

ht[i].weight=0;

ht[i].parent=0;

ht[i].lchild=0;

ht[i].rchild=0;

}

for(i=n+1;i<=m;i++)

{

select(ht,i-1,&s1,&s2);

ht[i].weight=ht[s1].weight+ht[s2].weight;

ht[s1].parent=i;

ht[s2].parent=i;

ht[i].lchild=s1;

ht[i].rchild=s2;

}

}

typedef char *huffmancode[N+1]; //建立哈夫曼树编码表

void crthuffmancode(huffmantree ht,huffmancode hc,int n)

{

char *cd; //新建立一个指针

int start,i,c,p;

cd=(char*)malloc(n*sizeof(char))；//分配求一个字符的哈夫曼编码的空间

cd[n-1]='\0'; //编码结束符

for(i=1;i<=n;i++)

{

start=n-1;

c=i;

p=ht[i].parent;

while(p!=0)

{

--start;

if(ht[p].lchild==c)

cd[start]='0';

else

cd[start]='1';

c=p;

p=ht[p].parent;

}

hc[i]=(char *)malloc((n-start)*sizeof(char));

strcpy(hc[i],&cd[start]);

}

free(cd);

}

select(huffmantree ht,int pos,int *s1,int *s2) //取最小和次小权值

{

int j,m1,m2;

m1=m2=maxint;

for(j=1;j<=pos;j++)

{

if(ht[j].weight

{

m2=m1;

*s2=*s1;

*s1=j;

m1=ht[j].weight;

}

else if(ht[j].weight

{

m2=ht[j].weight;

*s2=j;

}

}

}

主程序模块

int main()

{

初始化参数

printf("请输入：初始化 I;编码 E;译码 D;印代码文件 P;印哈弗曼树 T\n");

printf("结束请输入Q\n");

while(1)

{ //这就是用户输入

scanf("%c",&q);

if(q=='Q')

{

break;

}

if(q=='I')

{

fpw=fopen("hfmtree.txt","w");

ftest=fopen("date.txt","r");

printf("请输入密码表，第一位表示密码表大小，之后按空格键开始以紧凑的格式输入编码字母和权值。\n");

scanf("%d",&n); //字符集大小输入

getchar(); //吃空格用的

for(i=1;i<=n;i++) //这里本来是要在终端输入的，我为了图个测试方便就写文件里，可以自己改回来

{

fscanf(ftest,"%c",&a);

if(a!='\n')

{

str[i]=a;

fscanf(ftest,"%d",&weight[i]);

}

else i--; //减去回车键的计数，应该是用于输入量过多情况下需要隔行输入的设定

}

for(i=n+1;i<=2*n-1;i++) //补全剩余的

{

str[i]='0';

}

crthuffmantree(ht1,weight,n); //建立哈夫曼树

crthuffmancode(ht1,hc1,n); //建立哈夫曼编码表

for(i=1;i<=2*n-1;i++) //打印到文件中去

{

fprintf(fpw,"%c %d %d %d %d\n",str[i],ht1[i].weight,ht1[i].parent,ht1[i].lchild,ht1 [i].rchild);

}

fclose(ftest); //关闭文件，这点很重要，否则文件不会写入