哈夫曼编译码器课程设计报告(完整版).doc

发布时间：2022-06-13 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.20M 资料格式：doc 举报版权申诉

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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 系专班学别：XXX 业：XXX 级：XXX 号：XXX 指导教师：XXX XXX 2012 年 6 月 21 日

xxx 学院课程设计任务书一、赫夫曼编译码器题目专业、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（既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： 2012 年 6 月 21 日指导教师签名：课程负责人签名： 2012 年 6 月 21 日 2

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。三、运行环境（软、硬件环境） Windows xp sp3，Visual C++ 6.0 英文版四、算法设计的思想（1）初始化赫夫曼树，输入文件 tobetrans.txt 中各字符及其权值，并保存于 hfmtree.txt 文件中（2）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（3）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。（4）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。（5）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。五、流程图 3

六、算法设计分析 1.赫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,*HuffmanTree; 2. void HuffmanCoding(HuffmanTree &,char *,int *,int);建立赫夫曼树的算法，此函数块调用了 Select（）函数。void select(HuffmanTree HT,int j,int *x,int *y);从已建好的赫夫曼树中选择 parent 为 0，weight 最小的两个结点。 3．利用已建好的哈夫曼树从文件 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。 4. coding 编码功能：对输入字符进行编码 5. 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.txt 中。 6. Print() 打印功能函数：输出哈夫曼树以及对应的编码。 4

七、源代码 ////////////////////////////////////////////////////////////////// //////////////////////// #include #include #include //定义赫夫曼树结点的结构体 typedef struct{ char ch; int weight; //增加一个域，存放该节点的字符 int parent,lchild,rchild; }HTNode,*HuffmanTree; typedef char **HuffmanCode; //指向赫夫曼编码的指针 void tips(); //打印操作选择界面 void HuffmanCoding(HuffmanTree &,char *,int *,int); //建立赫夫曼树的算法 void select(HuffmanTree HT,int j,int *x,int *y); //从已建好的赫夫曼树中选择 parent 为 0，weight 最小的两个结点 void Init(); void Coding(); //编码 void Decoding(); //译码 void Print_code(); //打印译码好的代码 void Print_tree(); //打印哈夫曼树 int Read_tree(HuffmanTree &); //从文件中读入赫夫曼树 void find(HuffmanTree &HT,char *code,char *text,int i,int m); // 译码时根据 01 字符串寻找相应叶子节点的递归算法 5

void Convert_tree(unsigned char T[100][100],int s,int *i,int j); // 将内存中的赫夫曼树转换成凹凸表形式的赫夫曼树 HuffmanTree HT; //全局变量 int n=0; //全局变量，存放赫夫曼树叶子结点的数目 int main() { char select; while(1) { tips(); scanf("%c",&select); switch(select) //选择操作，根据不同的序号选择不同的操作 { case '1':Init(); break; case '2':Coding(); break; case '3':Decoding(); break; case '4':Print_code(); break; 6

case '5':Print_tree(); break; case '0':exit(1); default :printf("Input error!\n"); } getchar(); } return 0; } void tips() //操作选择界面 { printf(" -----------------------------------------------------\n"); printf(" -- 请选择操作 --\n"); printf(" -----------------------------------------------------\n"); printf(" \n"); printf(" ---------------------1 初始化赫夫曼树 ---------------\n"); printf(" ---------------------2 编码 ---------------\n"); printf(" ---------------------3 译码 ---------------\n"); printf(" ---------------------4 打印代码文件 ---------------\n"); printf(" ---------------------5 打印赫夫曼树 ---------------\n"); printf(" ---------------------0 退出 ---------------\n"); printf(" -----------------------------------------------------\n"); } 7

//初始化函数，输入 n 个字符及其对应的权值，根据权值建立哈夫曼树，并将其存于文件 hfmtree 中 void Init() { FILE *fp; int i,n,w[52]; //数组存放字符的权值 char character[52]; //存放 n 个字符 printf("\n 输入字符个数 n:"); scanf("%d",&n); //输入字符集大小 printf("输入%d 个字符及其对应的权值:\n",n); for (i=0;i

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