数据结构哈夫曼编译码器

实验报告

——哈夫曼编/译码器

课程名称：数据结构课程设计

学院：数学科学与系统学院

专业：统计学12-2 姓名：李军

学号： 201201051509

一.需求分析

1、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）。利用已建好的哈夫曼树（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中。

2、利用哈夫曼编译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。

3、用户界面可以设计为“菜单”方式：显示上述功能符号，再加上“Q”，表示退出运行Quito。请用户键入一个选择功能符。此功能执行完毕后再显示此菜单，直至某次用户选择了“Q”为止。在程序的一次执行过程中，第一次执行I，D或C命令之后，哈夫曼树已经在内存了，不必再读入。每次执行中不一定执行I命令，因为文件hfmTree可能早已建好。

4、测试数据（见测试结果附图）。

运行调试程序，从终端读入字符集大小3，以及3个字符和3个权值（分别为1 2 3 ），建立哈夫曼树，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。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，将文件CodeFile以紧凑格式显示在终端上，同时将此字符形式的编码文件写入文件中。

二、概要设计

三、详细设计

（1）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。

void Initialization(){

flag = 1;

int num;

printf("下面初始化赫夫曼链表");

printf("\n");

printf("请输入结点n：");

scanf("%d",&num);

n=num;

w=(int*)malloc(n*sizeof(int));

z=(char*)malloc(n*sizeof(char));

printf("%s\n","请依次输入n个字符(字符型)注意:必须回车结束:");

printf("\n");

for (i=0;i

printf("第%d字符:",i+1);

scanf("%s",&z[i]);

}

printf("\n");

printf("请依次输入%d个权值\n",n);

for(i = 0;i<=n-1;i++){

printf("\n第%d字符权值:",i+1);

scanf("%d",&w[i]);

}

HuffmanCoding(HT,HC,w,n);

//------------------------打印编码------------------------------------------- printf("字符对应编码:\n");

for (i=1;i<=n;i++){//"编码";

puts(HC[i]);

}

//--------------------------赫夫曼编码写入文件------------------------ printf("下面将赫夫曼编码写入文件\n");

printf("....................\n");

FILE *htmTree;

char r[] ={' ','\0'};

if((htmTree=fopen("H:\\htmTree.txt","w"))==NULL){//w文件重写创建printf("不能打开文件\n");

return ;

}

fputs(z,htmTree);

for(i=0;i

fprintf(htmTree,"%5d",w[i]);

fputs(r,htmTree);

}

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

fputs(HC[i],htmTree);

fputs(r,htmTree);

}

fclose(htmTree);

printf("已字符与对应编码写入根目录下文件H:\\htmTree.txt\n\n");

}

（2）编码（Encoding）。利用已建好的哈夫曼树（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。

void Encoding()

{

printf("下面对目录文件H:\\ToBeTran.txt字符进行编码\n");

FILE *ToBeTran,*CodeFile;

if((ToBeTran=fopen("H:\\ToBeTran.txt","rb"))==NULL){

printf("不能打开文件\n");

}

if((CodeFile=fopen("H:\\CodeFile.txt","wb"))==NULL){

printf("不能打开文件\n");

}

char *Tran;

i=99;

Tran=(char*)malloc(100*sizeof(char));

while (i==99){

if(fgets(Tran,100,ToBeTran)== NULL){

printf("不能打开文件\n");

break;

}

for(i=0;*(Tran+i)!='\0';i++){

for (j=0;j<=n;j++){

if(*(z+j-1)==*(Tran+i)){

fputs(HC[j],CodeFile);

if (j>n)

{