哈夫曼树课程设计论文

课程论文

题目：哈夫曼树及其应用课程设计报告学号： 201230210115

姓名：黄文宣

班级： 1232101

专业：信息安全

课程名称：数据结构

课程老师：王晓燕

二零一肆年一月

目录

1、课程设计的题目及简介 (3)

2、实验目的 (3)

3、设计说明 (4)

4、总体流图 (4)

5、详细设计 (5)

6、实现部分 (6)

7、测试程序 (9)

8、心得与体会 (10)

一、课程设计题目

哈夫曼树及其应用

数据的读入﹑存储，生成文件，将键盘输入的信息存入指定的文件中；设计一程序求解此问题．哈夫曼（Huffman）编码原理是一种利用二叉树实现的编码原理

建立的哈夫曼树编码，再从键盘输入二进制的编码进行译码，输出译码。

哈夫曼编码的码长是变化的，对于出现频率高的信息，编码的长度较短；而对于出现频率低的信息，编码长度较长。这样，处理全部信息的总码长一定小于实际信息的符号长度。锻炼我们的编码能力，真正理解数据结构的编码思想,并且锻炼我们的动手能力和成员间的配合，提高程序编写能力。

二、实验目的

1 熟悉树的各种存储结构及其特点。

2 掌握建立哈夫曼树和哈夫曼编码的方法及带权路径长度的计算。

三、设计说明

建立哈夫曼树，将哈夫曼树的结构定义为一个结构型的一维数组，每个元素含有四项：权值，双亲，左孩子，右孩子。哈夫曼树上进行二进制编码：往左走，编码为0，往右走，编码为1，然后将从根结点到树叶中的所有0、1排列起来，则得到该树叶的哈夫曼编码。哈夫曼编码用一个结构型的一维数组保存，每个元素包含：编码、编码的开始位置、编码所对应的字符三项。给定的权值从键盘输入，输出所建立的哈夫曼树编码，再从键盘输入二进制的编码进行译码，输出译码。

四、总体流图

哈夫曼树编码系统

初始化

编码

重新建立哈夫

曼树

译码

打印编码

五、详细设计

1.数据结构设计

#include //包含的库函数

#include

#include const int n=6; //叶子数目

const int m=2*n-1; //森林中树的棵树

const int c=4;

class tree { public: char data;

int weight; //权值

int parent; //双亲

int lch,rch; //左右孩子

void creathafumantree(); //建立哈夫曼树

void editcode();//编码函数

void trancode(char b[],int max);//译码函数

哈夫曼树译码算法：

译码：弹出译码界面→利用建立好的哈弗曼树进行译码→将译码输出→保存译码文件

void tree::trancode(char b[],int max){ //译码

int i=0;

int j=m;

cout<<"

该段代码编译为

:"<

while(b[i]!='\0'){

if(b[i]=='0')

j=hftree[j].lch;

else

j=hftree[j].rch;

if(hftree[j].lch==0 && hftree[j].rch==0)

{

cout<

j=m;

}

i++;

}

}

六、实现部分

#include

#include

#include

#define n 6

#define m 2*n-1

typedef struct

{ float weight;

int lchild,rchild,parent;

}codenode;

typedef codenode huffmantree[m];

typedef struct

{ char ch;

char bits[n+1];

}code;

typedef code huffmancode[n];

void inithf(huffmantree T) //－哈夫曼树的初始化{ int i;

for(i=0;i

{ T[i].weight=0;

T[i].parent=-1;

T[i].lchild=-1;

T[i].rchild=-1;

}

}

void inputhf(huffmantree T) //－输入哈夫曼树的树据{ int i;float k;

for(i=0;i

{ scanf("%f",&k);

T[i].weight=k;

}

}

void selectmin(huffmantree T,int k,int *p1,int *p2)

{ int i;float small1=10000,small2=10000;

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

{ if(T[i].parent==-1)

if(T[i].weight

{ small2=small1;

small1=T[i].weight;

*p2=*p1;

*p1=i;

}