哈夫曼编译码---数据结构C语言版课程设计
数据结构课程设计 哈夫曼编码与译码器课程设计
数据结构课程设计题目名称：哈夫曼编码与译码器课程设计计算机科学与技术学院1.需求分析(1)熟练掌握哈夫曼编译原理(2)掌握程序设计步骤(3)根据哈夫曼编码原理，设计一个程序，在已知相关字符和字符对应权值（文件中存在或者用户输入）的情况下，根据用户要求对相应内容进行编码、译码等相应操作。
(4)输入的形式和输入值的范围；(5) 输出的形式；(6) 程序所能达到的功能；(7) 测试数据：包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果2.概要设计1.写好流程图，设计实验方案。
2.初始化，从终端读入字符集大小n，以及n个字符和n个权值，建立哈夫曼树，并将它存于文件HuofumanTree中。
3.编码。
利用已建好的哈夫曼树，对文件ToBeTran中的正文进行编码，然后将结果存入文件CodeFile中。
4.译码。
利用已建好的哈夫曼树将文件CodeFile中的代码进行译码，结果存入文件Textfile中。
5.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。
6.印哈夫曼树（Treeprinting）.将已在内存中的哈夫曼树以直观的方式（比如树）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。
具体函数如下：1.Initialization()初始化2.Encoding()编码3.Decoding()译码4.Print_file()打印代码文件5.search(k,j,p)搜索二叉树6.Print_tree() 打印二叉树7.menu()主菜单8.main()主函数3.详细设计(1)哈夫曼结点定义类型以一个节点为单位，其中节点中包括他的父亲·左孩子·右孩子，权值(2)存储字符信息(3)用于编码时存取字符长度及起始位置(4)初始化将数据存入文件中void Initialization(){int i,j;FILE* HFM_f;//定义一个指针指向文件HFM_f = fopen("C:/Users/lenovo/Desktop/x.txt","w");//将文件打开，赋值给HFM_fif(HFM_f == NULL){printf("create file error!\n");}printf(" 请输入字符集大小: ");scanf("%d",&leaves);fprintf(HFM_f,"----输入的值-----\n");fprintf(HFM_f," 字符大小%4d\n",leaves);fprintf(HFM_f," 字符权值\n");for(i=0; i<leaves; i++){printf(" 请输入第%d个字符和其权:",i+1);scanf(" %c ",&HFM_num[i].hfstr);scanf("%d",&HFM_num[i].weight);fprintf(HFM_f,"%4c",HFM_num[i].hfstr);fprintf(HFM_f,"%4d\n",HFM_num[i].weight); //存储字符和权值}(5)建立哈夫曼树for(i=0; i<maxsize; i++)//哈夫曼树初始化{HFM_tree[i].parent = -1;HFM_tree[i].lchild = -1;HFM_tree[i].rchild = -1;HFM_tree[i].weight = 0;}for(i=0; i<leaves; i++){HFM_tree[i].weight = HFM_num[i].weight;}for(i=0; i<leaves-1; i++){int m1,m2;int m1_pos,m2_pos;m1=m2=65536;m1_pos=m2_pos=0;for(j=0; j<leaves+i; j++)//选出最小且没被访问的两个数{if(HFM_tree[j].weight<m1&&HFM_tree[j].parent == -1) {m2 = m1;m1 = HFM_tree[j].weight;m2_pos = m1_pos;m1_pos = j;}else{if(HFM_tree[j].weight<m2&&HFM_tree[j].parent == -1){m2 = HFM_tree[j].weight;m2_pos = j;}}}HFM_tree[leaves+i].parent = -1;HFM_tree[leaves+i].lchild = m1_pos;//HFM_tree[leaves+i]为两者的最小和的结点，即他们的父亲HFM_tree[leaves+i].rchild = m2_pos;HFM_tree[m1_pos].parent = leaves+i;HFM_tree[m2_pos].parent = leaves+i;HFM_tree[leaves+i].weight = m2+m1;//将和赋为他们的父亲结点的权值}(6)输出哈夫曼树printf("----------------哈夫曼编码--------------\n");printf(" parent lchild rchild weight\n");fprintf(HFM_f,"-------------哈夫曼编码------------\n");fprintf(HFM_f," parent lchild rchild weight\n");for(i=0; i<leaves*2-1; i++){printf("%8d%8d%8d%8d\n",HFM_tree[i].parent,HFM_tree[i].lchild,HFM_tre e[i].rchild,HFM_tree[i].weight);fprintf(HFM_f,"%8d%8d%8d%8d\n",HFM_tree[i].parent,HFM_tree[i].lchild, HFM_tree[i].rchild,HFM_tree[i].weight);}printf("\n");fclose(HFM_f);//关上文件}(7)编码void Encoding(){int i,j,p,c,k;FILE* HFM_f = fopen("CodeFile.txt","w");//打开文件if(HFM_f == NULL){printf("open file error!\n");}for(i=0; i<leaves; i++){c = i;//当前结点编号p = HFM_tree[i].parent;//父亲结点编号HFM_hf.start = len-1;//单个结点路径长度-1，即循环次数，从0开始算while(p!=-1)//根节点的p=-1，即根结点的父亲值为-1，即为初始化的值，证明根节点没有父亲结点{if(HFM_tree[p].lchild == c)//若左孩子为C，赋值0{HFM_hf.bit[HFM_hf.start] = 0;}else{HFM_hf.bit[HFM_hf.start] = 1;//若右孩子为c，赋值1 }--HFM_hf.start;c = p;//沿着树往上走，将刚才的父亲变为孩子p = HFM_tree[c].parent;//寻找当前结点的父亲，即原节点的爷爷}for(j=HFM_hf.start+1,k=0; j<len; j++,k++){HFM_code[i].bit[k] = HFM_hf.bit[j];}HFM_code[i].length = len-HFM_hf.start-1;HFM_code[i].start = HFM_hf.start+1;}for(i=0; i<leaves; i++){HFM_code[i].hfch = HFM_num[i].hfstr;printf(" character:%c start:%d length:%dCode:",HFM_code[i].hfch,HFM_code[i].start,HFM_code[i].length );for(j=0; j<HFM_code[i].length; j++){printf("%d",HFM_code[i].bit[j]);fprintf(HFM_f,"%d",HFM_code[i].bit[j]);}printf("\n");}printf("\n");fclose(HFM_f);}4.调试结果输入26个字符及其权值26个字母的编码如下：译码如下：打印文件中的内容:打印出的哈夫曼树如下：5.时间复杂度本代码的哈夫曼算法的时间复杂度为O(n^3)。
数据结构_哈弗曼树的编译码_课程设计_实验报告
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验报告以及科技论文的能力。只有这样，我们的综合素质才会有好的提高。
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2 需求分析 （1）问题描述：输入权的个数，对每一个字符进行编码，编码完成后再对其编 码进行译码。 （2）问题补充：1,以字符出现字数作为权值，构建哈夫曼树，并将哈夫曼树的 存储结构的初态和终态进行输出； 2. 对每个字符进行编码并编码，然后对所编码进行破译。 （3）具体介绍：在本课题中，我们以每个字符出现次数作为权值，调用 ChuffmanTree()函数构建哈夫曼树； 并调用 print1()和 print2()函数将哈 夫曼的存储结构的初态和终态进行输出。 然后调用 HuffmanEncoding() 函数对哈夫曼树进行编码，调用 coding()函数编码；再调用 decode() 对编码进行译码，再输出至界面。至此，整个工作就完成了。 开始
ห้องสมุดไป่ตู้
6 参考文献..........................................................................................................................................9 7 附录 源程序..................................................................................................................................10
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2：读入 n 个权值放入向量 tree 的前 n 个分量中，它们是初始森林中的 n 个孤立 的根结点上的权值。 3：对森林中的树进行 n-1 次合并，共产生 n-1 个新结点，依次放入向量 tree 的 第 t 个分量中（n+1<=t<=m） （第 t 个分量的下标为 t-1） 。每次合并的步骤是：a 在当前森林的所有结点 tree[j]（0<=j<=i-1，i=t-1）中，选取具有最小权值和 次小权值的两个根结点， 分别用 p1 和 p2 记住这两个根结点在向量 tree 的下标。 B 将根结点 tree[p1]和 tree[p2]的两棵树合并， 使其成为新结点 tree[i]的左右 孩子， 得到一颗以新结点 tree[i]为根的二叉树。 同时修改 tree[p1]和 tree[p2] 的双亲域 parent， 使其指向新结点 tree[i]，这意味着它们在当前森林中已不再 是根，将 tree[p1]和 tree[p2]的权值相加后，作为新结点 tree[i]的权值。 ③编码 在哈弗曼树的存储结构中， 因为增加了结点与其双亲的链接，所以在具体实现求 哈弗曼编码的过程中，可以从哈弗曼树的叶结点 di（0<=i<=n-1）出发向上回溯 的根结点。其做法是：从哈弗曼树的叶子 tree[i]出发，利用双亲指针 parent 找到 tree[i]的 tree[p-1]的左还是右孩子，若是左孩子，则生成代码 0；否则 生成代码 1；然后以 tree[p-1]为出发点，重复上述过程，直到找到根结点为止。 显然，这样生成的代码序列与要求的编码次序相反，因此，可以将生成的代码从 后往前依次存放在一个位串 bits 中。因为各字符的编码长度不同，但不会超过 n，所以，bits 的大小应为 n，并且需要一个整型变量 start 来指示编码在位串 bits[n]中的起始位置，编码的存储结构及其算法。 typedef struct { 编码在位串中的位置 }codetype; 写出哈夫曼编码 {从叶结点出发进行回塑，左子树为-1，右子树为 0 } 将 i+1 个字符的编码存入 code[i] } } ④译码 与编码过程相反， 译码过程是从哈夫曼树的根结点出发，逐个读入电文中的二进 制码， 如读入 0，则走向左孩子，否则走向右孩子，一旦达到叶结点 code[i].ch。 然后，重新从根结点出发继续译码，直到二进制电文结束。
数据结构课程设计总结报告 哈夫曼编码译码
《数据结构》课程设计实验报告题目哈夫曼编码/译码器学院数理与信息学院专业计算机科学与技术班级计科132学生姓名刘海澍 5周弘杰8徐铭瑶 3指导教师编写日期数据结构课程设计目录1 问题描述.................................................................错误!未定义书签。
2 问题分析.................................................................错误!未定义书签。
3 算法设计 (2)3.1抽象数据类型定义 (2)3.2模块划分 (3)4 详细设计 (4)4.1数据类型的定义 (4)4.2主要模块的算法描述 (4)4.3 流程图 (6)5 测试分析 (9)6 课程设计总结 (10)7 成员分工 (10)参考文献 (11)附录（源程序清单） (12)1.问题描述设计一个利用哈夫曼算法的编码和译码系统，重复地显示并处理以下项目，直到选择退出为止。
1) 初始化：键盘输入字符集大小n、n个字符和n个权值，建立哈夫曼树；2) 编码：利用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码；3) 输出编码；4）显示哈夫曼树；5）界面设计的优化；6) 设字符集及频度如下表：字符空格 A B C D E F频度4 9 23 2 17 15字符G H I J K频度1 2 3 3 42.问题分析（1）定义一个变量名为HTNode的结构体，用该结构体中的char data、int weight、int parent、int lchild、int rchild分别表示哈夫曼树中每个结点的权值、权重、双亲结点、左孩子、右孩子，再定义一个HTNode类型的数组ht[60]存放哈夫曼树；另外定义一个变量名为HCode的结构体，采用HCode类型变量的cd[start]~cd[n]存放当前结点的哈夫曼编码、最后定义一个HCode类型的数组hcd[30]的数组用于存放当前叶子结点ht[i]的哈夫曼编码。
数据结构课设报告 哈夫曼编译器 C语言 源码
中南大学数据结构课程设计报告题目哈夫曼编译器学生姓名孙毅指导教师杨希学院信息科学与工程学院专业班级信息安全1401班二○一六年十一月1 / 23目录一、课程设计目的数据结构是计算机专业的核心课程，是计算机科学的算法理论基础和软件设计的技术基础，实践性强，课程设计是加强学生实践能力的一个重要手段。
课程设计要求学生在完成程序设计的同时能够写出规范的设计报告，培养学生分析问题、解决问题，提高学生软件设计能力。
二、课程设计的内容哈夫曼编译器2.1、问题描述利用哈夫曼编码进行通信可以大大提高信道利用率，缩短信息传输时间，降低传输成本。
这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。
对于双向传输信息的信道，每端都需要一个完整的编译码系统。
为这样的信息收发站编写哈夫曼编译系统。
2.2、基本要求(1)从键盘读入字符集大小n , 以及n个字符和权值，建立哈夫曼树。
(2)利用已建好的哈夫曼树对文件正文进行编码，将结果存入相关文件中。
(3)利用已建好的哈夫曼树将编码文件中的代码进行译码，结果存入文件中。
(4)输出代码文件，以紧凑格式显示。
(5)以直观的方式输出哈夫曼树，同时将此字符形式的哈夫曼树写入文件中。
三、问题描述，解决的方法3.1从键盘读入字符集大小n , 以及n个字符和权值，建立哈夫曼树。
a.首先设计一个结构体，成员有权值、左右儿子、以及字符本身，再设计一个输入函数，函数中要求输入字符集大小n，以及这n个字符和他们各自对应的权值。
b.再根据以上的各种输入结合建立哈夫曼树的思想原理建立起哈夫曼树，设计的函数包括有两个，一个是选中最小权值的两棵树，另一个是创建哈夫曼树。
3.2利用已建好的哈夫曼树对文件正文进行编码，将结果存入相关文件中。
a.第一步是要求用户输入待编码文件的路径，再根据路径读取待编码文件里的内容，再利用哈夫曼树将内容编码。
b.将编码的结果存入文件中，文件起名为编码结果.txt，这个工作已经在编码路径的同时并完成了。
哈夫曼编译码课程设计报告
四、参考文献
1.数据结构（C 语言版） 147 页——赫夫曼树和赫夫曼树编码的存 储表示，及求赫夫曼编码的算法 2.C 语言设计（第三版） 371 页—377 页 附录 E C 库函数——用 于程序的开始 3.网络——赫夫曼译码
五、附录
程序清单 :
Honor Code ： #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> //--------哈夫曼树和哈夫曼编码的储存表示-------typedef struct { int weight; int parent,lchild,rchild; }HTNode,*HuffmanTree; //动态分配数组储存哈夫曼树 typedef char ** HuffmanCode; //动态分配数组储存哈夫曼编码表
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//-------------在 HT[1..n]中选择 parent 为 0 的且 weight 最小的两个节点 s1 和 s2--------void Select(HuffmanTree HT,int n,int & s1,int &s2){ for(int i=1;i<=n;i++) //任取两个 parent 为 0 的 节点赋值给 s1 和 s2 if(!HT[i].parent){ s1=i; break; } for(i++;i<=n;i++) if(!HT[i].parent){ s2=i; break; } if(HT[s1].weight-HT[s2].weight){ int temp; temp=s1; s1=s2; s2=temp; } for(i=1;i<=n;i++) //对数组进行遍历，寻找最小的两个节点 if(!HT[i].parent){ if(HT[i].weight<HT[s1].weight){ s2=s1; s1=i;} else if(HT[i].weight<HT[s2].weight&&i!=s1) s2=i; } } //---------w 存放 n 个字符的权值(均>0)，构造哈夫曼树 HT，并求出 n 个字 符的哈夫曼编码 HC---------void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT,HuffmanCode &HC,int *w,int n){ if(n<=1) return; int s1,s2,i,num=2*n-1; HuffmanTree p; HT=(HuffmanTree)malloc((num+1)*sizeof(HTNode)); //0 号单元未用 for(p=HT+1,i=1;i<=n;i++,p++,w++) {//对静态链表初赋值 p->weight=*w; p->lchild=NULL; p->parent=NULL; p->rchild=NULL; } for(;i<=num;p++,i++){ p->weight=0; p->lchild=NULL; p->parent=NULL; p->rchild=NULL; } for(i=n+1;i<=num;i++){ // 建立哈夫曼树 Select(HT,i-1,s1,s2); //选择两个权值最小的节点 HT[s1].parent=i; HT[s2].parent=i; HT[i].lchild=s1;
数据结构课程设计哈夫曼编码实验
数据结构设计性实验Huffman编码与译码学号姓名班级设计性实验—Huffman 编码与译码一．实验目的：在掌握相关基础知识的基础上，学会自己设计实验算法，熟练掌握Huffman 树的建立方法，Huffman 编码的方法，进而设计出Huffman 译码算法，并编程实现。
二．实验要求：在6学时以内，制作出能够实现基于26个英文字母的任意字符串的编译码。
写出技术工作报告并附源程序。
三．实验内容及任务：1．设字符集为26个英文字母，其出现频度如下表所示。
2．建Huffman 树； 3．利用所建Huffman 树对任一字符串文件进行编码——即设计一个Huffman 编码器；4．对任一字符串文件的编码进行译码——即设计一个Huffman 译码器。
实现步骤：1．数据存储结构设计； 2．操作模块设计； 3．建树算法设计； 4．编码器设计；5． 译码器设计；51 48 1 15 63 57 20 32 5 1频度z y x w v u t 字符11611882380频度p 21 f q15 g r 47 h s o n m l k j 字符 57 103 32 22 13 64 186 频度 i e d c b a 空格 字符四．分析以及算法描述1.分析问题1)首先学习二叉树的知识，了解二叉树的路径、权数以及带权路径长度计算。
2)认识霍夫曼树，了解霍夫曼树的定义，构造霍夫曼树构造算法①又给定的n个权值{w1，w2，w3，……，w n}构造根节点的二叉树，从而得到一个二叉树森林F={T1，T2，T3，……T n}。
②在二叉树森里选取根节点全职最小和此最小的两棵二叉树作为左右节点构造新的二叉树，此时新的二叉树的根节点权值为左右子树权值之和。
③在二叉树森林中删除作为新二叉树的根节点左右子树的两棵二叉树，将新的二叉树加入到二叉树森林F中。
④重复②和③，当二叉树森林F只剩下一棵二叉树时，这棵二叉树是所构造的霍夫曼树。
3)练习通过普通树来构造霍夫曼树。
数据结构课程设计哈夫曼编码译码器.doc
数据结构课程设计哈夫曼编码译码器.题目一：哈夫曼编码与译码一、任务设计一个利用哈夫曼算法的编码和译码系统，重复地显示并处理以下项目，直到选择退出为止。
要求：1)将权值数据存放在数据文件(文件名为data.txt，位于执行程序的当前目录中) ；2)初始化：键盘输入字符集统计字符权值、自定义26个字符和26个权值、统计文件中一篇英文文章中26个字母，建立哈夫曼树；3)编码：利用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码；4)输出编码（首先实现屏幕输出，然后实现文件输出）；5）译码（键盘接收编码进行译码、文件读入编码进行译码）；6)界面优化设计。
二、流程图主菜单1.建立字符权值 2.建立并输出哈夫曼树3.建立并查看哈弗曼编码4.编码与译码0.退出系统1.从键盘输入字符集统计权值2.从文件读入字符集统计权值3.自定义字符及权值0.返回上级菜单输出哈夫曼树并保存至文件“哈夫曼树。
txt”输出哈夫曼编码并保存至文件“哈夫曼编码。
txt1.编码2.译码0.返回上级菜单1.从键盘输入字符集进行编码2.从文件读入字符集进行编码1.从键盘输入编码进行译码 2.从文件读入编码进行译码0.返回上级菜单0.返回上级菜单三、代码分解//头文件#include#include#include#include #define N 1000#define M 2*N-1#define MAXcode 6000//函数声明void count(CHar ch,HTNode ht[]);void editHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],CHar ch,int n,char bianma[]); //编码函数void printyima(HTNode ht[],HCode hcd[],int n,char bianma[]); //译码函数void creatHT(HTNode ht[],int n);void CreateHCode (HTNode ht[],HCode hcd[],int n);void DispHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n);void input_key(CHar ch);void input_file(CHar ch);void input_cw(HTNode ht[]);void bianma1(HTNode ht[],HCode hcd[],CHar ch,int n,char bianma[]);void bianma2(HTNode ht[],HCode hcd[],CHar ch,int n,char bianma[]);void yima1(HTNode ht[],HCode hcd[],int n,char bianma[]);void yima2(HTNode ht[],HCode hcd[],int n,char bianma[]);void creat_cw();void bianmacaidan();void yimacaidan();void bianmayima();int caidan(); //结构体typedef struct-省略部分-;}void bianma2(HTNode ht[],HCode hcd[],CHar ch,int n,char bianma[]){ int i; FILE*fp; char filename[20]; printf("请输入要打开的文件名(*.txt):"); scanf("%s",filename); if((fp=fopen(filename,"r"))==NULL) { printf("\n\t\t文件打开失败!!!"); return; } for(i=0;!feof(fp);i++) { fread(ch.s[i],sizeof(char),1,fp); } ch.num=strlen(ch.s); printf("\n读入成功!\n"); printf("文件中的字符集为:\n%s",ch.s); fclose(fp);editHCode(ht,hcd,ch,n,bianma); getch(); system("cls"); return;}//译码函数void yima1(HTNode ht[],HCode hcd[],int n,char bianma[]){ int i; char code[MAXcode]; printf("请输入编码进行译码（以‘#’结束）:\n"); for(i=0;i四、调试结果主菜单建立字符权值选择2.从文件读入字符进行统计输入测试文件名“cs.txt”输出个字符权值建立哈夫曼树并输出至文件生成哈夫曼编码并保存至文件编码选择2.从文件读入字符集编码编码结果保存至文件译码选择2.从文件读入编码，读入上一步的编码译码完成，返回！退出系统word教育资料div ;i++) 达到当天最大量API KEY 超过次数限制。
c哈夫曼编码课程设计
c 哈夫曼编码课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解哈夫曼编码的基本原理，掌握其构建过程和应用场景。
2. 学生能运用哈夫曼编码进行数据压缩，并了解压缩比的概念。
3. 学生能理解哈夫曼编码在通信、图像处理等领域的重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立构建哈夫曼树并进行编码。
2. 学生能够分析给定数据，选择合适的编码方法进行数据压缩。
3. 学生能够运用编程工具实现哈夫曼编码和解码过程。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习哈夫曼编码，培养对数据压缩技术的兴趣，提高信息素养。
2. 学生在合作学习过程中，培养团队协作能力和沟通能力。
3. 学生了解我国在数据压缩领域的研究成果，增强民族自豪感。
课程性质：本课程为信息技术课程，旨在帮助学生掌握数据压缩的基本方法，提高数据处理能力。
学生特点：学生处于高年级阶段，具备一定的编程基础和逻辑思维能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力和创新能力。
通过分解课程目标为具体学习成果，使学生在学习过程中能够明确自身的学习进度和目标。
二、教学内容1. 哈夫曼编码基本原理：介绍哈夫曼编码的概念、原理和优势，结合教材相关章节，使学生理解哈夫曼编码在数据压缩中的应用。
- 哈夫曼树的构建方法- 哈夫曼编码的生成过程- 压缩比的概念及其计算方法2. 哈夫曼编码的实际操作：通过实际操作，让学生掌握哈夫曼编码的构建和编码过程。
- 利用编程工具实现哈夫曼树的构建- 编程实现哈夫曼编码的生成- 数据压缩与解压缩的实际操作3. 哈夫曼编码的应用案例分析：结合教材案例，分析哈夫曼编码在通信、图像处理等领域的作用。
- 通信领域的数据压缩- 图像处理中的哈夫曼编码应用- 其他领域中的应用案例4. 编程实践：布置相关编程任务，巩固学生对哈夫曼编码的理解和应用。
- 实现哈夫曼编码的压缩和解压缩程序- 分析不同数据集的压缩效果，优化哈夫曼编码方法教学内容安排和进度：第1课时：哈夫曼编码基本原理及构建方法第2课时：哈夫曼编码的实际操作（构建哈夫曼树、生成编码）第3课时：哈夫曼编码的应用案例分析第4课时：编程实践（实现压缩与解压缩程序，优化编码方法）三、教学方法本课程将采用以下教学方法，以促进学生的主动参与和深入理解：1. 讲授法：对于哈夫曼编码的基本原理和概念，通过教师清晰的讲解，结合教材内容，使学生快速掌握理论基础。
数据结构课程设计赫夫曼编译码器C
赫夫曼编\译码器摘要本次课程设计过程中我主要根据课本中的实现思想及算法编写程序，体现以课本知识的应用为主，在学习了线性表、栈、队列、二叉树、树和图等结构的基础上，以能够更加熟练的应用所学知识，并能结合一些著名算法来实现对一些实际问题的应用，例如，赫夫曼树等，从而更为深刻理解数据结构的内涵，熟悉它们各自的应用场合及方法。
有些在平时课程中并没有掌握的内容在这次课程设计中都是先通过看课本学懂了，然后再在课程设计中加深印象，实现算法的应用和扩展。
这次课程设计的设计内容主要是通过实际的例子和程序来实现课本中所学习的算法的应用。
程序设计设计语言采用C++,程序运行平台为Windows XP。
赫夫曼编\译码器的主要功能是先建立赫夫曼树，然后利用建好的赫夫曼树生成哈夫曼编码后进行译码。
赫夫曼编译系统分为五个功能模块：原始数据载入，打印编码规则、编码、译码。
以二叉树的应用为基础，包括统计信息，并通过构建赫夫曼树、对信息进行赫夫曼编码，将编码信息等存入文档。
关键字数据结构栈和队列赫夫曼树赫夫曼编码目录1引言 (1)1.1课程设计目的 (1)1.2课程设计背景 (1)1.3课程设计主要内容 (1)2需求分析 (3)3 概要设计 (4)3.1 设计思想 (4)3.2 函数间的关系 (4)3.3数据结构与算法设计 (4)4详细设计 (6)4.1 赫夫曼的主要结构 (6)5 调试分析 (8)6 测试并列出测试结果 (9)6.1 测试方式 (9)6.2 测试结果 (9)7 总结 (13)致谢 (14)参考文献 (14)附录 (15)1 引言当今社会，计算机技术和通信技术已不断发展，处理和传输的数据量越来越庞大。
如何采用有效的数据压缩技术引起了人们的极大重视。
从而产生了哈夫曼编码，它是一种应用广泛且非常有效的数据压缩技术，该技术一般可将数据压缩20%至90%，通常我们将压缩技术称为编码，解压缩过程称为解码。
树状结构简称为树，是一种以分支关系进行定义的层次结构，是十分重要的非线性数据结构，在计算机软件设计方面，有着广泛的应用。
哈夫曼编码-数据结构-C程序
数据结构课程设计一、目的《数据结构》是一门实践性较强的软件基础课程，为了学好这门课程，必须在掌握理论知识的同时，加强上机实践。
本课程设计的目的就是要达到理论与实际应用相结合，使同学们能够根据数据对象的特性，学会数据组织的方法，能把现实世界中的实际问题在计算机内部表示出来，并培养基本的、良好的程序设计技能。
二、要求通过这次设计，要求在数据结构析逻辑特性和物理表示，数据结构的选择的应用、算法的设计及其实现等方面中深对课程基本内容的理解。
同时，在程序设计方法以及上机操作等基本技能和科学作风方面受到比较系统和严格的训练。
三、内容2.哈夫曼编码/译码器【问题描述】设计一个利用哈夫曼算法的编码和译码系统，重复地显示并处理以下项目，直到选择退出为止。
【基本要求】(1)初始化：键盘输入字符集大小n、n个字符和n个权值，建立哈夫曼树；(2)编码：利用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码；(3)输出编码；(4)设字符集及频度如下表：字符空格A B C D E F G H I J K L M频度186 64 13 22 32 103 21 15 47 57 1 5 32 20字符N O P Q R S T U V W X Y Z频度57 63 15 1 48 51 80 23 8 18 1 16 1【选做内容】(1)译码功能；(2)显示哈夫曼树；(3)界面设计的优化。
哈夫曼编写编译码一、问题描述利用哈夫曼编码进行通信可以大大提高信道利用率，这要求在发送端通过一个编码系统对待传输预先编码，在接收端将传来的数据进行译码。
对于双工通道，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码的编/译码系统。
二、概要设计1．哈夫曼树的定义：在一棵二叉树中，若带权路径长度达到最小，称这样的二叉树为最优二叉树，也称为哈夫曼树。
2．哈夫曼树的构造：假设有N个权值，则构造出的哈夫曼树有N个叶子结点。
N个权值分别设为W1,W2,……….Wn,则哈夫曼树的构造规则为：（1）将W1，W2，……….Wn看成有N棵树的森林；（2）在森林中选出两个根结点的权值最小的树合并，作为一棵新树的左，右子树，且新树的根结点为其左，右子树结点权值之和；（3）从森林中删除选取取的两面三刀棵树，并将新树加入森林；（4）重复（2）（3）步，直到森林中只剩一棵树为止，该树即为我们所求得的哈夫曼树。
哈夫曼编_译码器数据结构课程设计报告
摘要；哈夫曼编码是根据字符的使用率的高低对字符进行不等长的编码，从而使使用率高的字符占用较少的空间，从而在传输的过程中大大提高了数据的空间传输效率。
本设计采用二叉链表的存储结构，建立哈夫曼树；用递归调用的方式对哈夫曼树的节点进行编码，生成与字符对应的哈夫曼编码。
本设计完全采用C++语言进行编程，并在XCode 6编译器上调试运行通过。
本程序使用中文界面，并有相应的提示信息，便于操作和程序运行。
关键词：哈夫曼树;哈夫曼编码;递归调用;二叉链表AbstractHuffman coding is based on the level of usage of characters ranging from long coding, so that high usage rate of the characters occupy less storage space , in the course of transmission has greatly enhanced the efficiency of data transmission space. This design build the Huffman tree by using Binary Tree storage structure, encoded Huffman tree nodes by recursive calling, and the characters generate the corresponding Huffman coding. The procedure completely write with C++ language and has Chinese explanatory note. What’s more, i t was debugged in XCode 6 debugger and run well. The whole procedure, with Chinese interface and the corresponding tips ,is convenient to run and easy to be operated.Keywords: Huffman Tree; Huffman code; Recursive call; Binary List目录摘要..................................................................................................................... 错误!未定义书签。
哈夫曼编码译码器数据结构C语言
a); //回车之后会自动生成'\0'
for(i=1;i<=n;i++)
fflush(stdin);
}
m=2*n-1; //哈夫曼树中没有度为1的结点
故含有m=2n-1个结点
ht=(code*)malloc((m+1)*sizeof(code));//动态申请内存
for(i=1;i<=n;i++) //对1~n的数进行初始化
{
0<a<9999；提示输入一个字母
则请输入一个字母（a~z)或者(A~Z)中的一个字符；请勿在输入一个数字后再输入一个字符
或者在输入一个字符后再输入一个数字
（二） 在某一界面结束后
会有"请按回车继续下面操作"提示
请按提示进行操作
如输入其他数字则无效
知道输入回车符界面才会跳转
（三） 对界面的操作可以自行选择
printf("输入编码中的字符(请输入一个字母):\n");
fflush(stdin);
scanf("%c"
&ht[i].a);
while(!(ht[i].a>'a'||ht[i].a<'z'||ht[i].a>'A'||ht[i].a<'Z'))
{
printf("重新输入：\n");
getchar();
system("cls");
display(ht
数据结构课程设计报告哈夫曼编码译码器
哈弗曼编码译码器专业班级：XXXX学号：XXXX姓名：XXXX指导教师：XXXX课程设计时间：XXXX计算机专业数据结构课程设计任务书1 需求分析设计一个哈弗曼编码译码器，实现哈夫曼树的建立，树形输出，编码和解码。
2 概要设计3 运行环境（软、硬件环境）1) 硬件：PC 机main建立哈夫曼树查看哈夫曼编码树形输出哈夫哈夫曼文件编码哈夫曼文件解码帮助退出系统2)操作系统：Windows 2000/XP/20033)编译环境：Visual C++6.04 开发工具和编程语言开发工具：VISCALL c++6.0；编程语言：C语言。
5 详细设计#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>typedef struct // 结点的结构{unsigned int weight; // 结点的权值unsigned int parent,lchild,rchild;}HTNode,*HuffmanTree; // 动态分配数组存储哈夫曼树typedef char **HuffmanCode; // 动态分配数组存储哈夫曼编码HuffmanTree HT;HuffmanCode HC;int n=8;const char menu[]="|1 建立哈夫曼树|\n""|2 查看哈夫曼编码|\n""|3 树形输出哈夫曼树|\n""|4 哈夫曼文件编码|\n""|5 哈夫曼文件解码|\n""|6 帮助|\n""|7 退出系统|\n";const char helpsabout[]="|主要功能: |\n""| 利用哈夫曼编码进行通信可以大大提高信道的利用率，缩短信息的传输时间，降低 |\n""|传输成本。
哈夫曼编译码器课程设计报告完整版
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/译码器学生姓名：XXX系别：XXX专业：XXX班级：XXX学号：XXX指导教师：XXX XXX6 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 姓名 xxx主要内容、基本要求、主要参考资料等：1. 主要内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。
要求在发送端经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（既能够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）。
将已在内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： 6月21 日指导教师签名：课程负责人签名：6月 21 日一、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；4 设计试验用程序实验赫夫曼树的构造。
哈夫曼编码译码器数据结构C语言
哈夫曼编码译码器数据结构C语言哈夫曼编码译码器数据结构C语言文档1.引言本文档介绍了一个基于哈夫曼编码的译码器的设计和实现。
哈夫曼编码是一种无损压缩算法，通过对出现频率较高的符号进行较短的编码，来减小数据的存储或传输所需的空间。
2.哈夫曼编码原理在哈夫曼编码中，使用一颗二叉树，将出现频率较高的符号表示为树的较浅的节点，而出现频率较低的符号表示为树的较深的节点。
通过遍历整个二叉树，可以得到每个符号对应的哈夫曼编码。
2.1 创建哈夫曼树首先，根据每个符号的出现频率，创建一颗包含所有符号的节点的最小堆。
然后，根据最小堆的特性，每次从最小堆中选取两个出现频率最低的节点，并合并为一个新节点。
重复这个过程，直到最小堆中只剩下一个节点，即哈夫曼树的根节点。
2.2 哈夫曼编码通过遍历哈夫曼树，可以得到每个符号对应的哈夫曼编码。
在遍历的过程中，左孩子表示编码中的“0”，右孩子表示编码中的“1”。
每次左移一个位，表示向左遍历，每次右移一个位，表示向右遍历。
3.数据结构设计下面介绍了本文档中所使用的各种数据结构和相关函数的设计。
3.1 结构定义```cstruct Node {char symbol。
int frequency。
struct Node leftChild。
struct Node rightChild。
}。
```3.2 方法定义```c// 创建哈夫曼树struct Node createHuffmanTree(char symbols, int frequencies, int size）// 哈夫曼编码表void generateHuffmanTable(struct Node root, char huffmanTable, char currentCode）// 哈夫曼编码char encode(char data, char huffmanTable）// 哈夫曼译码char decode(char encodedData, struct Node root）```4.实现细节在这个章节中，我们将会具体讨论各个方法的实现细节和使用示例。
数据结构课程设计哈夫曼编码译码器
题目一: 哈夫曼编码与译码一、任务设计一个运用哈夫曼算法的编码和译码系统, 反复地显示并解决以下项目, 直到选择退出为止。
规定：1) 将权值数据存放在数据文献(文献名为data.txt, 位于执行程序的当前目录中) ；2) 初始化：键盘输入字符集记录字符权值、自定义26个字符和26个权值、记录文献中一篇英文文章中26个字母, 建立哈夫曼树；3) 编码: 运用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码；4) 输出编码（一方面实现屏幕输出, 然后实现文献输出）；5）译码（键盘接受编码进行译码、文献读入编码进行译码）；6) 界面优化设计。
二、流程图三、代码分解 //头文献 #include<stdio.h> #include<string.h> #include<stdlib.h> #include <conio.h> #define N 1000 #define M 2*N-1 #define MAXcode 6000 //函数声明void count(CHar &ch,HTNode ht[]);void editHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],CHar &ch,int n,char bianma[]); //编码函数void printyima(HTNode ht[],HCode hcd[],int n,char bianma[]); //译码函数 void creatHT(HTNode ht[],int n);字符集记录符集记录权值 权值 至文献“哈夫曼树。
t xt” 菜单1.从键盘输入字符集进行编码2.从文献读入字符集进行编码1.从键盘输入编码进行译码2.从文献读入编码进行译码0.返回上级菜单 0.返回上级菜单void CreateHCode (HTNode ht[],HCode hcd[],int n);void DispHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n);void input_key(CHar &ch);void input_file(CHar &ch);void input_cw(HTNode ht[]);void bianma1(HTNode ht[],HCode hcd[],CHar &ch,int n,char bianma[]); void bianma2(HTNode ht[],HCode hcd[],CHar &ch,int n,char bianma[]); void yima1(HTNode ht[],HCode hcd[],int n,char bianma[]);void yima2(HTNode ht[],HCode hcd[],int n,char bianma[]);void creat_cw();void bianmacaidan();void yimacaidan();void bianmayima();int caidan();//结构体typedef struct{char data;int parent;int weight;int lchild;int rchild;}HTNode;typedef struct{char cd[N];int start;}HCode;typedef struct{char s[N];int num;}CHar;CHar ch;HTNode ht[M];HCode hcd[N];//主函数int main(){int xh;while(1){system("color 1f"); //操作菜单背景颜色 xh=caidan(); //调用菜单函数switch(xh) //switch语句 {case 1:system("cls");creat_cw();break;case 2:system("cls");creatHT(ht,n);break;case 3:system("cls");CreateHCode(ht,hcd,n);DispHCode(ht,hcd,n);break;case 4:system("cls");bianmayima();break;case 0:system("cls");printf("\n\n\n\n\n\n\n\n\n\t\t\t\t感谢使用本系统!\n\n\n\n\n\n\n \t\t\t");exit(0);default:system("cls");putchar('\a');printf("\n\t\t输入有误, 请重新输入:\n");break;}}return 0;}//菜单函数int caidan() //菜单函数模块//{int xh;printf("\n\n\n");printf("\t\t 欢迎使用哈夫曼编码译码系统\n");printf("\t\t \n");printf("\t\t*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*\n");printf("\t\t*= =*\n");printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*= =*\n");printf("\t\t*= 1.建立字符权值=*\n");printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*= =*\n"); printf("\t\t*= 2.建立并输出哈夫曼树=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*= =*\n"); printf("\t\t*= 3.生成并查看哈夫曼编码=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*= =*\n"); printf("\t\t*= 4.编码与译码=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*= =*\n"); printf("\t\t*= 0.退出系统=*\n"); printf("\t\t*= =*\n"); printf("\t\t*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*\n"); printf("\n\t\t请输入序号进行选择:");scanf("%d", &xh);return xh; //返回从键盘接受的选项}void bianmayima(){int xh;while(1){printf("\n\n\n\n\n");printf("\t\t 编码与译码\n"); printf("\t\t \n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n");printf("\t\t*= 1.编码=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 2.译码=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 0.返回上级菜单=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\n\t\t请输入序号进行选择:");scanf("%d",&xh);switch(xh) //switch语句{case 1:system("cls");bianmacaidan();break;case 2:system("cls");yimacaidan();break;case 0:system("cls");return;default:system("cls");putchar('\a');printf("\n\t\t输入有误, 请重新输入:\n");break;}}}void yimacaidan(){int xh;while(1){printf("\n\n\n\n\n");printf("\t\t 译码\n"); printf("\t\t \n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 1.键盘输入编码进行译码=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 2.文献读入编码进行译码=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 0.返回上级菜单=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\n\t\t请输入序号进行选择:");scanf("%d",&xh);switch(xh) //switch语句{case 1:system("cls");yima1(ht,hcd,n,bianma);break;case 2:system("cls");yima2(ht,hcd,n,bianma);break;case 0:system("cls");return;default:system("cls");putchar('\a');printf("\n\t\t输入有误, 请重新输入:\n");break;}}}void bianmacaidan(){int xh;while(1){printf("\n\n\n\n\n");printf("\t\t 编码\n"); printf("\t\t \n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 1.键盘输入字符集编码=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 2.文献读入文章编码=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 0.返回上级菜单=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\n\t\t请输入序号进行选择:");scanf("%d",&xh);switch(xh) //switch语句{case 1:system("cls");bianma1(ht,hcd,ch,n,bianma);break;case 2:system("cls");bianma2(ht,hcd,ch,n,bianma);break;case 0:system("cls");return;default:system("cls");putchar('\a');printf("\n\t\t输入有误, 请重新输入:\n");break;}}}void creat_cw(){int xh2;while(1){printf("\n\n\n\n\n");printf("\t\t 建立字符权值\n"); printf("\t\t \n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 1.从键盘输入字符集进行记录=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 2.从文献读入字符集记录=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 3.自定义字符权值=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\t\t*= 0.返回上级菜单=*\n"); printf("\t\t*= *=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=* =*\n"); printf("\n\t\t请输入序号进行选择:");scanf("%d",&xh2);switch(xh2) //switch语句{case 1:system("cls");input_key(ch);break;case 2:system("cls");input_file(ch);break;case 3:system("cls");input_cw(ht);break;case 0:system("cls");return;default:system("cls");putchar('\a');printf("\n\t\t输入有误, 请重新输入:\n");break;}}}//建立字符权值模块void input_key(CHar &ch){int i,j=0;char st[N];printf("请输入字符集（以‘#’结束）:\n");for(i=0;i<N;i++){scanf("%c",&st[i]);if(st[i]=='#'){st[i]='\0';break;}}strcpy(ch.s,st);count(ch,ht);printf("按任意键返回!");getch();system("cls");return;}void input_file(CHar &ch){int i;FILE*fp;char filename[20];printf("请输入要打开的文献名(*.txt):");scanf("%s",&filename);if((fp=fopen(filename,"r"))==NULL){printf("\n\t\t文献打开失败");return;}for(i=0;!feof(fp);i++){fread(&ch.s[i],sizeof(char),1,fp);}printf("读入成功!\n");printf("文献中的字符集为:%s\n",ch.s);fclose(fp);count(ch,ht);printf("按任意键返回!");getch();system("cls");return;}void input_cw(HTNode ht[]){int i,w,s,j;char a;printf("要输入的字符总个数是？:");scanf("%d",&s);n=s;printf("请输入字符及其权值:\n");for(i=0;i<s;i++){printf("请输入第%d个字母:",i+1);scanf("%s",&a);ht[i].data=a;printf("请输入其权值:");scanf("%d",&w);ht[i].weight=w;}FILE *fp;if((fp=fopen("data.txt","w"))==0){printf("\n\t\t文献打开失败");return;}printf("\n定义权值成功!\n\n");printf("各字符及其权值为:\n\n");fprintf(fp,"各字符及其权值为:\n");printf(" 字符\t权值");fprintf(fp," 字符\t权值");for(j=0;j<i;j++){ printf("\n");fprintf(fp,"\n");printf(" %-8c%-8d",ht[j].data,ht[j].weight);fprintf(fp," %-8c%-8d%",ht[j].data,ht[j].weight); }printf("\n");printf("\n字符权值已输出至文献“data.txt”！");fclose(fp);printf("输入完毕, 按任意键返回！");getch();system("cls");return;}//记录字符权值函数void count(CHar &ch,HTNode ht[]){int i,j,m=0;char c[N];int sum[N]={0};for(i=0;ch.s[i]!='\0';i++){for(j=0;j<m;j++)if(ch.s[i]==c[j]||(c[j]>='a'&&c[j]<='z'&&ch.s[i]+32==c[j])) break;if(j<m)sum[j]++;else{if(ch.s[i]>='A'&&ch.s[i]<='Z')c[j]=ch.s[i]+32;else c[j]=ch.s[i];sum[j]++;m++;}}for(i=0;i<m;i++){ht[i].data=c[i];ht[i].weight=sum[i];}n=m;FILE *fp;if((fp=fopen("data.txt","w"))==0) {printf("\n\t\t文献打开失败"); return;}printf("\n记录权值成功!\n\n"); printf("各字符及其权值为:\n\n"); fprintf(fp,"各字符及其权值为:\n"); printf(" 字符\t权值");fprintf(fp," 字符\t权值");for(j=0;j<m;j++){ printf("\n");fprintf(fp,"\n");printf(" %-8c%-8d",ht[j].data,ht[j].weight);fprintf(fp," %-8c%-8d%",ht[j].data,ht[j].weight);}printf("\n");printf("\n字符权值已输出至文献“data.txt”！");fclose(fp);}//构造哈夫曼树void creatHT(HTNode ht[],int n){FILE *fp;if((fp=fopen("哈夫曼树.txt","w"))==0){printf("\n\t\t文献打开失败");return;}int i,j,k,lnode,rnode;int min1,min2;for (i=0;i<2*n-1;i++)ht[i].parent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=-1;for (i=n;i<2*n-1;i++){min1=min2=32767;lnode=rnode=-1;for(k=0;k<=i-1;k++)if(ht[k].parent==-1){if (ht[k].weight<min1){min2=min1;rnode=lnode;min1=ht[k].weight;lnode=k;}else if(ht[k].weight<min2){min2=ht[k].weight;rnode=k;}}ht[lnode].parent=i;ht[rnode].parent=i;ht[i].weight=ht[lnode].weight+ht[rnode].weight;ht[i].lchild=lnode;ht[i].rchild=rnode;}printf("建立huffman树成功!\n");printf("输出huffman树:\n");fprintf(fp,"输出huffman树:\n");printf("\t字符\t权值\t父节点\t 左子节点\t右子节点");fprintf(fp,"\t字符\t权值\t父节点\t 左子节点\t右子节点");for(j=1;j<i;j++){ printf("\n");fprintf(fp,"\n");printf("\t %-8c%-8d%-10d%-14d%-10d",ht[j].data,ht[j].weight,ht[j].parent,ht[i]. lchild,ht[j].rchild);fprintf(fp,"\t %-8c%-8d%-10d%-14d%-10d",ht[j].data,ht[j].weight,ht[j].parent,h t[i].lchild,ht[j].rchild);}printf("\n");printf("哈夫曼树已输出至文献“哈夫曼树.txt”！按任意键返回!");fclose(fp);getch();system("cls");return;}//生成哈夫曼编码void CreateHCode (HTNode ht[],HCode hcd[],int n){int i,f,c,j=0;HCode hc;for(i=0;i<n;i++){hc.start=n;c=i;hc.cd[hc.start--]='0';f=ht[i].parent;while(f!=-1){if (ht[f].lchild==c)hc.cd[hc.start--]='0';elsehc.cd[hc.start--]='1';c=f;f=ht[f].parent;}hc.start++;for(j=0;j<hc.start;j++)hc.cd[j]=' ';hcd[i]=hc;}}void DispHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n) {FILE *fp;if((fp=fopen("哈夫曼编码.txt","w"))==0){printf("\n\t\t文献打开失败");return;}int i,k;int sum=0,m=0,j;printf("输出字符哈夫曼编码:\n"); fputs("输出字符哈夫曼编码:\n",fp); for (i=0;i<n;i++){j=0;printf("%c:\t",ht[i].data);fprintf(fp,"\n%c:\t",ht[i].data);for (k=hcd[i].start;k<=n;k++){printf("%c",hcd[i].cd[k]);j++;fprintf(fp,"%c",hcd[i].cd[k]); }m+=ht[i].weight;sum+=ht[i].weight*j;printf("\n");}printf("\n哈夫曼编码已保存至文献“哈夫曼编码.txt!按任意键返回！”");fclose(fp);getch();system("cls");}//编码函数void bianma1(HTNode ht[],HCode hcd[],CHar &ch,int n,char bianma[]){int i;char str[N];printf("请输入要编码的字符集（以‘#’结束）:\n");for(i=0;i<N;i++){scanf("%c",&str[i]);if(str[i]=='#'){str[i]='\0';break;}}strcpy(ch.s,str);ch.num=strlen(str);editHCode(ht,hcd,ch,n,bianma);getch();system("cls");}void bianma2(HTNode ht[],HCode hcd[],CHar &ch,int n,char bianma[]) {int i;FILE*fp;char filename[20];printf("请输入要打开的文献名(*.txt):");scanf("%s",&filename);if((fp=fopen(filename,"r"))==NULL){printf("\n\t\t文献打开失败");return;}for(i=0;!feof(fp);i++){fread(&ch.s[i],sizeof(char),1,fp);}ch.num=strlen(ch.s);printf("\n读入成功!\n");printf("文献中的字符集为:\n%s",ch.s);fclose(fp);editHCode(ht,hcd,ch,n,bianma);system("cls");return;}//译码函数void yima1(HTNode ht[],HCode hcd[],int n,char bianma[]) {int i;char code[MAXcode];printf("请输入编码进行译码（以‘#’结束）:\n");for(i=0;i<MAXcode;i++){scanf("%c",&code[i]);if(code[i]=='#'){code[i]='\0';break;}}strcpy(bianma,code);printyima(ht,hcd,n,bianma);printf("\n译码完毕！按任意键返回!");getch();system("cls");return;}void yima2(HTNode ht[],HCode hcd[],int n,char bianma[]) {int i;FILE*fp;char filename[20];printf("请输入要打开的文献名(*.txt):");scanf("%s",&filename);if((fp=fopen(filename,"r"))==NULL){printf("\n\t\t文献打开失败");return;}for(i=0;!feof(fp);i++){fread(&bianma[i],sizeof(char),1,fp);}printf("读入成功!\n");printf("文献中的编码是:%s\n",bianma);printyima(ht,hcd,n,bianma);printf("\n译码完毕！按任意键返回!");getch();system("cls");}四、调试结果主菜单建立字符权值选择2.从文献读入字符进行记录输入测试文献名“cs.txt”输出个字符权值建立哈夫曼树并输出至文献生成哈夫曼编码并保存至文献编码选择2.从文献读入字符集编码编码结果保存至文献译码选择2.从文献读入编码, 读入上一步的编码译码完毕, 返回！退出系统。
哈夫曼编码译码器数据结构C语言
哈夫曼编码译码器数据结构c语言哈夫曼编码译码器数据结构目录1.引言1.背景2.目的3.范围2.哈夫曼编码概述1.哈夫曼树2.哈夫曼编码3.哈夫曼译码3.数据结构设计1.哈夫曼树结构2.编码表结构3.输入数据结构4.输出数据结构4.算法实现1.哈夫曼树构建算法2.编码表算法3.哈夫曼编码算法4.哈夫曼译码算法5.使用示例1.编码示例2.译码示例6.性能分析1.时间复杂度分析2.空间复杂度分析7.风险和限制1.输入数据限制2.输出数据限制3.算法限制8.附录1.示例代码2.测试数据3.参考文献1.引言1.1 背景哈夫曼编码是一种经典的数据压缩算法,通过构建哈夫曼树,将输入的数据进行编码。
哈夫曼编码的特点是可变长度编码,频率高的字符使用短编码,频率低的字符使用长编码。
1.2 目的本文档旨在详细介绍哈夫曼编码译码器的数据结构设计和算法实现,帮助读者理解和使用该编码器。
1.3 范围本文档涵盖了哈夫曼编码和译码的概述,数据结构设计,算法实现,使用示例以及性能分析。
2.哈夫曼编码概述2.1 哈夫曼树哈夫曼树是一种特殊的二叉树,用于构建哈夫曼编码。
它通过合并两个最小频率的节点来构建树,直到所有节点都被合并。
2.2 哈夫曼编码哈夫曼编码是将字符映射为可变长度的二进制码。
频率高的字符使用短码,频率低的字符使用长码。
编码表中保存了每个字符对应的编码。
2.3 哈夫曼译码哈夫曼译码是根据哈夫曼编码,将二进制码转换为原始字符。
3.数据结构设计3.1 哈夫曼树结构哈夫曼树的结构包含一个根节点和左右子节点。
```ctypedef struct huffmanTreeNode {char data； // 节点字符数据int frequency； // 节点字符出现的频率struct huffmanTreeNode left； // 左子节点指针struct huffmanTreeNode right； // 右子节点指针} huffmanTreeNode；```3.2 编码表结构编码表结构用于保存字符和对应编码的映射关系。
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《数据结构》课程设计报告%设计题目?学院名称信息工程学院专业班级12 计本 2姓名张翠翠学号17 ______$题目：哈夫曼(Huffman)编/译码器一、问题描述利用哈夫曼编码进行通信可以大大提高信道利用率，缩短信息传输时间，降低传输成本。
但是，这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（即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码的编/译码系统。
二、设计目标帮助学生熟练掌握树的应用和基本操作，重点掌握二叉树的存储，这里以哈夫曼树为设计目标进一步提高学生的设计能力及对树的理解。
三、任务要求；一个完整的系统应具有以下功能：1) I：初始化（Initialization）。
从终端读入字符集大小n，以及n个字符和n个权值，建立哈夫曼树，并将它存于文件hfmTree 中。
2) E：编码（Encoding）。
利用以建好的哈夫曼树（如不在内存，则从文件hfmTree中读入），对文件ToBeTran中的正文进行编码，然后将结果存入文件CodeFile中。
3) D：译码（Decoding）。
利用已建好的哈夫曼树将文件CodeFile 中的代码进行译码，结果存入文件TextFile中。
4) P：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CodePrin中。
5) T：印哈夫曼树（Tree Printing）。
将已在内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。
四、需求分析~利用哈夫曼树(Huffman)编/译码（一）、初始化哈夫曼树（二）、建立哈夫曼树（三）、对哈夫曼树进行编码（四）、输出对应字符的编码（五）、译码过程五、概要设计哈夫曼树的存储结构描述~typedef struct{unsigned int weight;unsigned int parent, lchild, rchild;}HTNode, *HuffmanTree;哈弗曼树的算法void CreateHT(HTNode ht[],int n)arent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=-1; arent==-1) eight<min1) eight;lnode=k;}}else if (ht[k].weight<min2){min2=ht[k].weight;rnode=k;}}}ht[lnode].parent=i;ht[rnode].parent=i;eight=ht[lnode].weight+ht[rnode].weight;child=lnode;ht[i].rchild=rnode; arent;while (f!=-1) child==c) arent;、}++; ata);for (k=hcd[i].start;k<=n;k++) d[k]); }printf("\n");}}#void editHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n) ata)tart;k<=n;k++){printf("%c",hcd[j].cd[k]);}break; tart,j=0;k<=n;k++,j++)d[k]) ata);for(x=0;code[x-1]!='#';x++) ata=str[i];ht[i].weight=fnum[i];}（while (flag) .");getch();system("cls");break;case 'b':case 'B':system("cls");printf("请输入要进行编码的字符串(以#结束):\n"); &editHCode(ht,hcd,n);printf("\n按任意键返回...");getch();system("cls");break;case 'c':case 'C':system("cls");！DispHCode(ht,hcd,n);printf("请输入编码(以#结束):\n");deHCode(ht,hcd,n);printf("\n按任意键返回...");getch();system("cls");break;case 'd':<case 'D':flag=0;break;default:system("cls");}}}字符（空格A B C D E F G&HI J K L M频度186【64132232103211547—57153220由上表画出哈夫曼树：…由哈夫曼树得出各字符的编码：字符编码字符编码空格10|0001DA010E111111001 B011111%FC0000G01110关系调用：；该程序的流程图：`【开始结点数是否大于1将data 和权值赋给ht输出根结点和权值调用selectmin 函数 计算根结点函数父结点为两子结点之和"是否为根结点左子是否为空此时编码为0i<=2*ni++编码为1结束、否否右子是否为空是是否否|是是七、测试分析白盒：查看代码完整性￥白盒测试也称结构测试或逻辑驱动测试，它是按照程序内部的结构测试程序，通过测试来检测产品内部动作是否按照设计规格说明书的规定正常进行，检验程序中的每条通路是否都能按预定要求正确工作。
这一方法是把测试对象看作一个打开的盒子，测试人员依据程序内部逻辑结构相关信息，设计或选择测试用例，对程序所有逻辑路径进行测试，通过在不同点检查程序的状态，确定实际的状态是否与预期的状态一致。
黑盒：测试是否可以正确的创建，删除，插入，打印，查找等操作黑盒测试也称功能测试，它是通过测试来检测每个功能是否都能正常使用。
在测试中，把程序看作一个不能打开的黑盒子，在完全不考虑程序内部结构和内部特性的情况下，在程序接口进行测试，它只检查程序功能是否按照需求规格说明书的规定正常使用，程序是否能适当地接收输入数据而产生正确的输出信息。
黑盒测试着眼于程序外部结构，不考虑内部逻辑结构，主要针对软件界面和软件功能进行测试。
八、使用说明:1) 输入n个字符的权值2) 输入对应的字符3) 得出各字符的编码九、测试数据用下表给出的字符集和频度的实际统计数据建立哈夫曼树，并实现以下报文的编码和译码：“THIS PROGRAM IS MY FAVORITE”。
字符空格 A B C D E F G H I J K L M频度 186 64 13 22 32 103 21 15 47 57 1 5 32 20|字符 N O P Q R S T U V W X Y Z频度 57 63 15 1 48 51 80 23 8 18 1 16 1注：学生在测试数据时，需要写出测试用例和截图十、该程序的源代码#include <>#include <> arent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=-1; arent==-1) eight<min1) eight;lnode=k;};else if (ht[k].weight<min2){min2=ht[k].weight;rnode=k;}}}ht[lnode].parent=i;ht[rnode].parent=i;eight=ht[lnode].weight+ht[rnode].weight;child=lnode;ht[i].rchild=rnode; arent;while (f!=-1) child==c) arent;}}++; ata);for (k=hcd[i].start;k<=n;k++) d[k]); }printf("\n");}}—void editHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n) ata)tart;k<=n;k++){printf("%c",hcd[j].cd[k]);}break; tart,j=0;k<=n;k++,j++)d[k]) ata);for(x=0;code[x-1]!='#';x++) ata=str[i];ht[i].weight=fnum[i];}；while (flag) .");getch();system("cls");break;case 'b':case 'B':system("cls");printf("请输入要进行编码的字符串(以#结束):\n");`editHCode(ht,hcd,n);printf("\n按任意键返回...");getch();system("cls");break;case 'c':case 'C':system("cls");,DispHCode(ht,hcd,n);printf("请输入编码(以#结束):\n");deHCode(ht,hcd,n);printf("\n按任意键返回...");getch();system("cls");break;case 'd':、case 'D':flag=0;break;default:system("cls");}}}：该程序的截图：初始化界面截图如下选A时的显示结果截图如下选择B时的显示结果截图如下选C时的显示结果截图如下十一、使用说明（给出软件如何使用，使用时的注意事项）VC++编程环境使用1、VC++程序启动2、新建工程Project3、设定工程Project名称、保存位置4、设定工程Project的类型5、工程Project的描述信息生成6、空工程Project建立完毕7）向工程Project中添加(新建)源代码文件的类型、名称、保存位置8、设定源代码文件的类型、名称9、源代码文件被添加到工程中10、在源代码文件中添加程序代码11、程序代码编译完成后编译、链接过程注意事项：（1）一个工程project中可以有多个源文件(.cpp)、多个头文件（.h）；但这些源代码文件中只能出现一个main函数，作为整个程序运行的入口；（2）必须关闭前一次程序运行结果窗口，才能进行下一次程序运行；（3）书写标识符时，忽略了大小写字母的区别。