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哈夫曼编码-译码器课程设计报告.docx

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.17M 资料格式：docx 举报 版权申诉
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    课程设计报告的基本内容
    计算机算法 课程设计报告 计算 1* -- * 班 第 * 组 名 成 绩 学 号 1********7 1********2 1********2 1********4 姓 *** ** ** ***
    课程设计报告的基本内容 1、概述 1）任务：哈夫曼编码/译码器。利用哈夫曼算法的编码和译码系统，可以接 收从键盘输入的字符集大小、字符和权值信息，创建哈夫曼树生成哈夫曼编码并 能对其进行解码。 2）设计内容： 1．存储结构：分别采用动态和静态存储结构； 2．哈夫曼编码与译码功能； 3．显示哈夫曼树。 3）分工说明： **：哈夫曼朱初始化，编码并显示编码。 **：动态存储与静态存储，译码功能。 ***：界面设计优化，将权值数据存放在数据文件中。 ***：显示哈夫曼树，汇总代码。 2、总体设计 1）软件结构设计：本程序主要分为 4 个模块（功能模块图见下图）：主模块、 编码模块、译码模块、显示哈夫曼树模块。程序的主体部分，分别调用各个模块， 实现各项功能。编码模块：对每个出现的字符进行编码。译码模块：将已有编码 译成字符，使之可以直接被读出。显示模块：将建立的哈夫曼书打印出来。 哈夫曼编码/译码器 主 模 块 编 码 模 块 译 码 模 块 显 示 Hufffman 树
    2）数据结构设计： 全局变量：number 作用：用来打印哈夫曼树每个节点前空格数量。 数组：HTNode HFT[26] 作用：静态存储哈夫曼树。 结构体：typedef struct { char character; //权重 int weight; int parent,lchild,rchild; }HTNode, *HuffmanTree; typedef char * *HuffmanCode; //双亲，左、右孩子 //哈夫曼树（动态分配数组） //哈夫曼编码表 作用：动态建立哈夫曼树。 文件：据文件 data.txt。作用：将权值数据存放在数据文件中。 类：class Huffman 作用：创建哈夫曼树。 3、详细设计及实现 哈夫曼树的建立由赫夫曼算法的定义可知，初始森林中共有 n 棵只含有 根结点的二叉树。算法的第二步是：将当前森林中的两棵根结点权值最小的 二叉树，合并成一棵新的二叉树；每合并一次，森林中就减少一棵树，产生 一个新结点。显然要进行 n－1 次合并，所以共产生 n－1 个新结点，它们都 是具有两个孩子的分支结点。所以，最终求得的哈夫曼树中一共有 2n－1 个 结点，其中 n 个结点是初始森林的 n 个孤立结点，剩余 n-1 结点为新合成节 点。并且哈夫曼树中没有度数为 1 的分支结点。因此我们利用一个大小为 2n--1 的一维结构体数组来存储哈夫曼树中的结点。 哈夫曼编码是可变字长编码。编码时借助哈夫曼树，也即带权路径长度 最小的二叉树，来建立编码。 译码的思想是：输入译码码值，并与原先生成的哈夫曼编码表比较，遇 到相等时，就取出与之相对应的字符存入一个新串中。
    程序调试情况： 程序测试情况： 程序运行首先出现的界面：
    选择操作 1 后，输入相应的字符及其权值，生成哈夫曼树。系统会显示对字 符串进行哈弗曼编码，并将其进行动态和静态存储，进而将权值数据存放在数据 文件 data.txt 中。
    选择步骤 2 后，将哈夫曼树生成的哈夫曼编码显示出来。 选择操作 3 后，输入字符串，系统会显示对字符串进行哈弗曼编码得到的哈 弗曼编码。
    选择操作 4 后，输入哈夫曼编码，系统会对哈夫曼编码进行译码，用哈夫曼 编码翻译成的字符。 选择操作 5 后，打印哈夫曼树。
    选择操作 0 后，退出系统。
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