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哈夫曼编码译码实验报告.doc

发布时间：2022-06-12 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.33M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    【实验内容】  必做内容  选做内容 【测试数据】
    一、 需求分析 1、 本程序在初始化字符集后应能进行字符文件的编码、译码功能。 2、 演示程序应以用户和计算机对话的方式执行，即在计算机终端上显示 提示信息之后，由用户在键盘上输入程序中规定的命令，相应的输入 数据和结果显示在其后面。 3、 程序执行的命令包括： （1）初始化；（2）编码；（3）译码；（4）印编码文件；（5）退出程序； 4、 测试数据 二、 概要设计 1． 哈夫曼树的抽象数据类型定义： （1） 哈夫曼树的结点类型： 在哈夫曼树的结点类型中应该存放权值、左儿子链、右儿子链，另外还有设置 父结点链，这样做是为了在生成哈夫曼树时，能方便地由儿子结点找到父结点。 （2）基本操作： HaffmanTree(); 构造函数 ~HaffmanTree(); 析构函数 Initialization(); 初始化，建立一棵哈夫曼树 Encoding(); 利用构造好的哈夫曼树对字符文件进行编码 Decoding(); 对编码文件中的 01 串进行译码
    Print(); 把已保存好的编码文件显示在终端上 （3）本程序包括三个模块： 1)主程序模块： int main() { 初始化； While（“命令”==“退出”） { 哈夫曼树初始化 编码 译码 打印编码文件 } } 2）哈夫曼树类定义模块：对结构、变量及函数进行声明 3）哈夫曼树类实现模块：实现各个成员函数的功能 三、详细设计 1、结点类型和哈夫曼树的类定义： struct HaffmanNode { //定义哈夫曼树各结点 int weight; int parent; int lchild,rchild; }; class HaffmanTree { private: //存放结点的权值 //记录结点父亲位置，0 表示为根结点，否则表示为非根结点 //分别存放该结点的左、右孩子的所在单元的编号 //建立哈夫曼树类 HaffmanNode *Node; char *Letter; int Num; //哈夫曼树中结点的存储结构 //用来保存各字符 //树中的叶子结点总数 public: HaffmanTree(); ~HaffmanTree(); void Initialization(); void Encoding(); void Decoding(); void Print(); }; //构造函数 //析构函数 //初始化函数：建立一棵哈夫曼树 //编码函数：利用构造好的哈夫曼树对字符进行编码 //译码函数：对 01 串进行译码 //打印编码函数：把已保存好的编码文件显示在终端上 2、哈夫曼树类中各个成员函数的具体实现部分：
    此部分对类中的各个成员函数进行具体的实现，这部分内容用到文件流的知 识，主要用到的是写文件和读文件。 #include #include #include #include"Haffman.h" using namespace std; #define MAX 100000 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // 构造函数 // 函数功能：初始化哈夫曼树 // 函数参数：无 // 参数返回值：无 HaffmanTree::HaffmanTree() //构造函数 { } Node=NULL; //将树结点初始化为空 Letter=NULL; //将字符数组初始化为空 Num=0; //将叶子数初始化为 0 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // 析构函数 // 函数功能：释放哈夫曼树结点空间 // 函数参数：无 // 参数返回值：无 HaffmanTree::~HaffmanTree()//析构函数 { } delete[] Node; //释放结点空间 delete[] Letter; //释放字符存储空间 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // 初始化函数
    // 函数功能：建立一棵哈夫曼树 // 函数参数：无 // 参数返回值：无 void HaffmanTree::Initialization() //初始化 { cout<<"请输入字符集大小："; cin>>Num; int i,j; int min1,min2; //min1,min2 分别表示最小、次小的权值 int x1,x2; //x1,x2 分别表示当前分支结点的左右儿子 Node=new HaffmanNode[2*Num-1]; //Num 个权值对应的哈夫曼树中的结点总数为 2*Num-1 个 Letter=new char[Num]; //对应有 Num 个字符 for(i=0;i>Letter[i]; //输入字符 cin>>Node[i].weight; //输入权值 Node[i].parent=0; //根结点为空 Node[i].lchild=-1; //左孩子为空 Node[i].rchild=-1; //右孩子为空 for(i=0;i
    min2=min1; //原最小值变为次小值 min1=Node[j].weight; //存放最小值 x2=x1; x1=j; } //修改次小值所在单元编号 //修改最小值所在单元编号 else if(Node[j].weight
    // 函数功能：利用构造好的哈夫曼树对字符进行编码 // 函数参数：无 // 参数返回值：无 void HaffmanTree::Encoding() //编码函数 { char *Word=new char[MAX]; ifstream fip("ToBeTran.txt"); char ch; int i=0; while(fip.get (ch)) { } Word[i]=ch; i++; fip.close(); Word[i]='\0'; ofstream fop("CodeFile.txt",ios::trunc); //存储编码后的代码,并覆盖原文件 int k=0; char *bit=new char[Num+1]; //为所产生编码分配容量为 Num 的存储空间 while(Word[k]!='\0') //对每一个字符编码 { int j,start=Num-1; for(i=0;i
    bit[start--]='0'; else //是右子树，则生成编码 1 bit[start--]='1'; i=j; } start++; bit[Num]='\0'; while(bit[start]!='\0') { } fop<
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