电话号码查询系统实验报告

课程名称: 《数据结构》课程设计

分数_______

课程设计题目:电文的编码和译码——简单Huffman编码/译码

的设计与实现

姓名:学习

院系: 计算机学院

专业:计算机科学与技术学院

年级: 三

学号:学习

指导教师:王爱平

2013 年 9月 27 日

目录：

1课程设计的目的 (3)

2 需求分析 (3)

3 课程设计报告内容 (x)

3.1概要设计 (3)

3.2详细设计 (3)

3.3调试分析 (5)

3.4用户手册 (5)

3.5测试结果 (5)

3.6程序清单 (8)

4 小结 (14)

5 参考文献 (15)

1.课程设计的目的

(1) 熟练使用 C 语言编写程序，解决实际问题;

(2) 了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力;

(3) 初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能;

(4) 提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力;

2. 需求分析

①I：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。

②E：编码（Encoding）。利用已建好的哈夫曼树（如不在内存，则从文件htmTree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。

③D：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。

④P：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写入文件CodePrint中。

⑤T：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 课程设计报告内容

利用哈夫曼编码进行信息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编/译码系统。

3.1概要设计

1)问题分析哈夫曼树的定义

1.哈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,*hfmtree;

2）所实现的功能函数如下

1、void hfmcoding(hfmtree &HT,hfmcode &HC,int n)初始化哈夫曼树，处理InputHuffman(Huffman Hfm)函

数得到的数据，按照哈夫曼规则建立2叉树。此函数块调用了Select（）函数。

2、void Select(hfmtree &HT,int a,int *p1,int *p2) //Select函数，选出HT树到a为止，权值最小且parent为0的2个节点

2、int main()

主函数：利用已建好的哈夫曼树（如不在内存，则从文件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。如果正文中没有要编码的字符，则键盘读入并存储到ToBeTran文件中。读入ToBeTran中将要编码的内容，将编码好的哈夫曼编码存储到CodeFile 中。

3、Encoding

编码功能：对输入字符进行编码

4、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.dat 中。

Print() 打印功能函数：输出哈夫曼树，字符，权值，以及它对应的编码。

5.主函数的简要说明，主函数主要设计的是一个分支语句，让用户挑选所实现的功能。

使用链树存储，然后分别调用统计频数函数，排序函数，建立哈夫曼函数，编码函数，译码函数来实现功能。

3.2详细设计

（1）赫夫曼树的结构体

typedef struct{ //赫夫曼树的结构体

char ch;

double weight; //权值

int parent,lchild,rchild;

}node,*Hfmtree;

（2）选出权值最小且parent为0的2个节点

void Select(Hfmtree &HT,int a,int *p1,int *p2) //Select函数，选出HT树到a为止，权值最小且parent 为0的2个节点

{

int i,j,x,y;

for(j=1;j<=a;++j){

if(HT[j].parent==0){

x=j;

break;

}

}

for(i=j+1;i<=a;++i){

if(HT[i].weight

x=i; //选出最小的节点

}

}

for(j=1;j<=a;++j) {

if(HT[j].parent==0&&x!=j)

{

y=j;

break;

}

}

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

{

if(HT[i].weight