完整word版数据结构哈夫曼编码源代码

完整word版数据结构哈夫曼编码源代码
完整word版数据结构哈夫曼编码源代码

#include

#include

#include

#include

#define N 1000

char kind[N]={'\0'};

int num[N]={0};

int count=0;

int s1,s2;

typedef struct

{

int weight; /*字符权重*/

int parent,lchild,rchild;

}HTNode,*HuffmanTree; /*定义哈夫曼树结点*/ typedef char **HuffmanCode;

struct charcode

{

char data;

char code[20];

}Code[N],d[N],e[N];

void Creat_message() /*输入字符并存入文件*/

{

FILE *fp;

char c;

晩?灦昽灯湥尨文本文件.txt,wb))==NULL)

{

printf(cannot open this file!\n);

return ;

}

牰湩晴尨请输入原代码,以'#'表示结束\n);

do{

scanf(%c,&c);

fputc(c,fp);

}while (c!='#');

fclose(fp);

}

void Calculate() /*计算文件中字符的权值*/ {

char c;

int i=1,k;

FILE *fp;

晩?灦昽灯湥尨文本文件.txt,

b))==NULL){

printf(cannot open this file\n);

return ;

}

c=fgetc(fp);

while(c!='#'){

for (k=0;k

if(c==kind[k]){

num[k]++;break;}

if(k>=i&&kind[k-1]!=c){

kind[i]=c;num[i]++;i++;

}

c=fgetc(fp);

}

count=i-1;

}

void select(HuffmanTree Hu,int j) /*寻找输入的字符数据中权值最小的两个结点*/ {

int k=1,t;

while(Hu[k].parent!=0) k++;

for(t=k;t<=j;t++)

if(Hu[t].parent==0 && Hu[t].weight

k=t;

s1=k;

k=1;

while(Hu[k].parent!=0 ||k==s1) k++;

for(t=k;t<=j;t++)

if(Hu[t].weight

k=t;

s2=k;

}

void HuffmanCoding () /*构建哈夫曼树并编码*/

{

void select(HuffmanTree Hu,int j);

HuffmanTree HT;

HuffmanCode HC;

int m,i,start,f,c;

char *cd;

FILE *fp;

if (count<=1) return;

m=2*count-1;

HT=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode));

for(i=1;i<=count;i++)

HT[i].weight=num[i];

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

HT[i].parent=0;

HT[i].lchild=0;

HT[i].rchild=0;}

for(i=count+1;i<=m;i++){

select(HT,i-1);

HT[s1].parent=i;HT[s2].parent=i;

HT[i].lchild=s1;HT[i].rchild=s2;

HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight;}

HC=(HuffmanCode)malloc((count+1)*sizeof(char*));

cd=(char*)malloc(count*sizeof(char));

cd[count-1]='\0';

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

start=count-1;

for(c=i,f=HT[i].parent;f!=0;c=f,f=HT[f].parent)

if (HT[f].lchild==c) cd[--start]='0';

else cd[--start]='1';

HC[i]=(char*)malloc((count-start)*sizeof(char)); strcpy(HC[i],&cd[start]);}

晩?灦昽灯湥尨字符代码.txt,wb))==NULL)

{

printf(cannot open this file\n);

return ;

}

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

Code[i].data= kind[i];

strcpy(Code[i].code,HC[i]);

fwrite(&Code[i],sizeof(struct charcode),1,fp);

}

fclose(fp);

}

void Transform() /*将字符文件翻译成代码文件*/ {

FILE *fp1,*fp2,*fp3;

int i;

char c;

晩?灦?潦数?字符代码.txt,

b))==NULL){

printf(cannot open this file\n);

return ;

}

晩?灦?潦数?文本文件.txt,

b))==NULL){

printf(cannot open this file\n);

return ;

}

晩?灦?潦数?码本文件.txt,wb))==NULL){ printf(cannot open this file\n);

return ;

}

for(i=0;i

fread(&d[i],sizeof(struct charcode),1,fp1);

while(!feof(fp2)){

c=fgetc(fp2);

for(i=0;i

if(d[i].data==c){

fputs(d[i].code,fp3);

break;}

}

fputc('#',fp3);

fclose(fp3);

}

void Translate() /*将代码文件翻译成字符文件*/ {

FILE *fp1,*fp2,*fp3;

int i,j,k;

char c[20]={'\0'};

晩?灦?潦数?码本文件.txt,

b))==NULL){

printf(cannot open this file\n);

return ;

}

晩?灦?潦数?字符代码.txt,

b))==NULL){

printf(cannot open this file\n);

return ;

}

晩?灦?潦数?破译文件.txt,wb))==NULL){

printf(cannot open this file\n);

return ;

}

for(i=1;i<=count;i++)

fread(&d[i],sizeof(struct charcode),1,fp2);

i=0;

c[i]=fgetc(fp1);

while(c[i]!='#'){

for(k=1;k<=count;k++)

if(!strcmp(c,d[k].code)){

fputc(d[k].data,fp3);

for(j=0;j<=i;j++) c[j]='\0';

i=-1;

break;

}

i++;

c[i]=fgetc(fp1);

}

fputc('#',fp3);

fclose(fp1);

fclose(fp2);

fclose(fp3);

}

void print1(char *name) /*打印文件函数*/ {

FILE *fp;

char c;

if((fp=fopen(name,

b))==NULL){

printf(cannot open this file\n);

return ;

}

c=fgetc(fp);

while(c!='#'){

printf(%c,c);

c=fgetc(fp);

}

}

void print2(char *name) /*打印文件函数*/ {

FILE *fp;

int i=1;

if((fp=fopen(name,

b))==NULL){

printf(cannot open this file\n);

return ;

}

while(!feof(fp)){

fread(&e[i],sizeof(struct charcode),1,fp);

哈夫曼树编码译码实验报告(DOC)

数据结构课程设计设计题目:哈夫曼树编码译码

目录 第一章需求分析 (1) 第二章设计要求 (1) 第三章概要设计 (2) (1)其主要流程图如图1-1所示。 (3) (2)设计包含的几个方面 (4) 第四章详细设计 (4) (1)①哈夫曼树的存储结构描述为: (4) (2)哈弗曼编码 (5) (3)哈弗曼译码 (7) (4)主函数 (8) (5)显示部分源程序: (8) 第五章调试结果 (10) 第六章心得体会 (12) 第七章参考文献 (12) 附录: (12)

在当今信息爆炸时代,如何采用有效的数据压缩技术节省数据文件的存储空间和计算机网络的传送时间已越来越引起人们的重视,哈夫曼编码正是一种应用广泛且非常有效的数据压缩技术。哈夫曼编码是一种编码方式,以哈夫曼树—即最优二叉树,带权路径长度最小的二叉树,经常应用于数据压缩。哈弗曼编码使用一张特殊的编码表将源字符(例如某文件中的一个符号)进行编码。这张编码表的特殊之处在于,它是根据每一个源字符出现的估算概率而建立起来的(出现概率高的字符使用较短的编码,反之出现概率低的则使用较长的编码,这便使编码之后的字符串的平均期望长度降低,从而达到无损压缩数据的目的)。哈夫曼编码的应用很广泛,利用哈夫曼树求得的用于通信的二进制编码称为哈夫曼编码。树中从根到每个叶子都有一条路径,对路径上的各分支约定:指向左子树的分支表示“0”码,指向右子树的分支表示“1”码,取每条路径上的“0”或“1”的序列作为和各个叶子对应的字符的编码,这就是哈夫曼编码。哈弗曼译码输入字符串可以把它编译成二进制代码,输入二进制代码时可以编译成字符串。 第二章设计要求 对输入的一串电文字符实现哈夫曼编码,再对哈夫曼编码生成的代码串进行译码,输出电文字符串。通常我们把数据压缩的过程称为编码,解压缩的过程称为解码。电报通信是传递文字的二进制码形式的字符串。但在信息传递时,总希望总长度能尽可能短,即采用最短码。假设每种字符在电文中出现的次数为Wi,编码长度为Li,电文中有n种字符,则电文编码总长度为∑WiLi。若将此对应到二叉树上,Wi为叶结点的权,Li为根结点到叶结点的路径长度。那么,∑WiLi 恰好为二叉树上带权路径长度。因此,设计电文总长最短的二进制前缀编码,就是以n种字符出现的频率作权,构造一棵哈夫曼树,此构造过程称为哈夫曼编码。设计实现的功能: (1) 哈夫曼树的建立; (2) 哈夫曼编码的生成; (3) 编码文件的译码。

数据结构 哈夫曼编码实验报告

实验报告 实验课名称:数据结构实验 实验名称:文件压缩问题 班级:20132012 学号:姓名:时间:2015-6-9 一、问题描述 哈夫曼编码是一种常用的数据压缩技术,对数据文件进行哈夫曼编码可大大缩短文件的传输长度,提高信道利用率及传输效率。要求采用哈夫曼编码原理,统计文本文件中字符出现的词频,以词频作为权值,对文件进行哈夫曼编码以达到压缩文件的目的,再用哈夫曼编码进行译码解压缩。 二、数据结构设计 首先定义一个结构体: struct head { unsigned char b; //记录字符 long count; //权重 int parent,lch,rch; //定义双亲,左孩子,右孩子 char bits[256]; //存放哈夫曼编码的数组 } header[512],tmp; //头部一要定设置至少512个,因为结 点最多可达256,所有结点数最多可 达511 三、算法设计 输入要压缩的文件读文件并计算字符频率根据字符的频率,利用Huffman 编码思想创建Huffman树由创建的Huffman树来决定字符对应的编码,进行文件的压缩解码压缩即根据Huffman树进行译码 设计流程图如图1.1所示。

图1.1 设计流程图 (1)压缩文件 输入一个待压缩的文本文件名称(可带路径)如:D:\lu\lu.txt 统计文本文件中各字符的个数作为权值,生成哈夫曼树;将文本文件利用哈夫曼树进行编码,生成压缩文件。压缩文件名称=文本文件名.COD 如:D:\lu\lu.COD 压缩文件内容=哈夫曼树的核心内容+编码序列 for(int i=0;i<256;i++) { header[i].count=0; //初始化权重 header[i].b=(unsigned char)i; //初始化字符 } ifstream infile(infilename,ios::in|ios::binary); while(infile.peek()!=EOF) { infile.read((char *)&temp,sizeof(unsigned char)); //读入一个字符 header[temp].count++; //统计对应结点字符权重 flength++; //统计文件长度 } infile.close(); //关闭文件 for(i=0;i<256-1;i++) //对结点进行冒泡排序,权重大的放在上面,编码时效率高 for(int j=0;j<256-1-i;j++) if(header[j].count

数据结构哈夫曼树的实现

#include #include #include #include using namespace std; typedef struct { unsigned int weight; unsigned int parent,lchild,rchild,ch; }HTNode,*HuffmanTree; //动态分配数组存储哈夫曼树 typedef char *HuffmanCode; //动态分配数组存储哈夫曼编码表 int m,s1,s2; HuffmanTree HT; void Select(int n){ //选择两个权值最小的结点 int i,j; for(i=1;i<=n;i++){ if(!HT[i].parent){ s1 = i;break; } } for(j=i+1;j<=n;j++){ if(!HT[j].parent){ s2 = j;break; } } for(i=1;i<=n;i++){ if((HT[s1].weight>HT[i].weight)&&(!HT[i].parent)&&(s2!=i)){ s1=i; } } for(j=1;j<=n;j++){ if((HT[s2].weight>HT[j].weight)&&(!HT[j].parent)&&(s1!=j)) s2=j; } } void HuffmanCoding(HuffmanCode HC[], int *w, int n) { // w存放n个字符的权值(均>0),构造哈夫曼树HT,// 并求出n个字符的哈夫曼编码HC int i, j; char *cd; int p; int cdlen; int start; if (n<=1) return;

北邮数据结构实验3哈夫曼编码

数据结构实验报告 实验名称:实验3——哈夫曼编码 学生姓名: 班级: 班内序号: 学号: 日期:2013年11月24日 1.实验要求 利用二叉树结构实现赫夫曼编/解码器。 基本要求: 1、初始化(Init):能够对输入的任意长度的字符串s进行统计,统计每个 字符的频度,并建立赫夫曼树 2、建立编码表(CreateTable):利用已经建好的赫夫曼树进行编码,并将每 个字符的编码输出。 3、编码(Encoding):根据编码表对输入的字符串进行编码,并将编码后的 字符串输出。 4、译码(Decoding):利用已经建好的赫夫曼树对编码后的字符串进行译 码,并输出译码结果。 5、打印(Print):以直观的方式打印赫夫曼树(选作) 6、计算输入的字符串编码前和编码后的长度,并进行分析,讨论赫夫曼 编码的压缩效果。 2. 程序分析 2.1存储结构: struct HNode { char c;//存字符内容 int weight; int lchild, rchild, parent; }; struct HCode

{ char data; char code[100]; }; //字符及其编码结构 class Huffman { private: HNode* huffTree; //Huffman树 HCode* HCodeTable; //Huffman编码表 public: Huffman(void); void CreateHTree(int a[], int n); //创建huffman树 void CreateCodeTable(char b[], int n); //创建编码表 void Encode(char *s, string *d); //编码 void Decode(char *s, char *d); //解码 void differ(char *,int n); char str2[100];//数组中不同的字符组成的串 int dif;//str2[]的大小 ~Huffman(void); }; 结点结构为如下所示: 三叉树的节点结构: struct HNode//哈夫曼树结点的结构体 { int weight;//结点权值 int parent;//双亲指针 int lchild;//左孩子指针 int rchild;//右孩子指针 char data;//字符 }; 示意图为: int weight int parent int lchild int rchild Char c 编码表节点结构:

数据结构哈夫曼树和代码

#include #include #include #define N 50 //叶?子哩?结á点?数簓 #define M 2*N-1 //树骸?中D结á点?总哩?数簓 typedef struct { char data; //结á点?值μ int weight; //权ü?重? int parent; //双?亲×结á点? int lchild; //左哩?孩¢子哩?结á点? int rchild; //右 ?孩¢子哩?结á点? } HTNode; typedef struct { char cd[N]; //存?放?哈t夫え?曼?码? int start; } HCode; HTNode ht[M]; HCode hcd[N]; int n; void CreateHT(HTNode ht[],int n) { int i,k,lnode,rnode; int min1,min2; for (i=0;i<2*n-1;i++) //所ù有瓺结á点?的?相à关?域 ?置?初?值μ0 ht[i].parent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=0; printf("哈t夫え?曼?树骸?初?态?为a:\n"); printf("data weight parent lchild rchild\n"); for (i=0;i<2*n-1;i++) { printf("%-6c %-6d %-6d %-6d %-6d\n",ht[i].data,ht[i].weight,ht[i].parent,ht[i].lchild, ht[i].rchild); } for (i=n;i<2*n-1;i++) //构1造ì哈t夫え?曼?树骸? {

完整word版数据结构课程设计:电文编码译码哈夫曼编码

福建农林大学计算机与信息学院 数据结构课程设计 设计:哈夫曼编译码器 姓名:韦邦权 专业:2013级计算机科学与技术 学号:13224624 班级:13052316 完成日期:2013.12.28

1 哈夫曼编译码器 一、需求分析 在当今信息爆炸时代,如何采用有效的数据压缩技术节省数据文件的存储空间和计算机网络的传送时间已越来越引起人们的重视,哈夫曼编码正是一种应用广泛且非常有效的数据压缩技术。哈夫曼编码是一种编码方式,以哈夫曼树—即最优二叉树,带权路径长度最小的二叉树,经常应用于数据压缩。哈夫曼编码使用一张特殊的编码表将源字符(例如某文件中的一个符号)进行编码。这张编码表的特殊之处在于,它是根据每一个源字符出现的估算概率而建立起来的(出现概率高的字符使用较短的编码,反之出现概率低的则使用较长的编码,这便使编码之后的字符串的平均期望长度降低,从而达到无损压缩数据的目的)。哈夫曼编码的应用很广泛,利用哈夫曼树求得的用于通信的二进制编码称为哈夫曼编码。树中从根到每个叶子都有一条路径,对路径上的各分支约定:指向左子树的分支表示“0”码,指向右子树的分支表示“1”码,取每条路径上的“0”或“1”的序列作为和

各个叶子对应的字符的编码,这就是哈夫曼编码。哈夫曼译码输入字符串可以把它编译成二进制代码,输入二进制代码时可以编译成字符串。 二、设计要求 对输入的一串电文字符实现哈夫曼编码,再对哈夫曼编码生成的2 代码串进行译码,输出电文字符串。通常我们把数据压缩的过程称为编码,解压缩的过程称为解码。电报通信是传递文字的二进制码形式的字符串。但在信息传递时,总希望总长度能尽可能短,即采用最短码。假设每种字符在电文中出现的次数为Wi,编码长度为Li,电文中有n种字符,则电文编码总长度为∑WiLi。若将此对应到二叉树上,Wi为叶结点的权,Li为根结点到叶结点的路径长度。那么,∑WiLi 恰好为二叉树上带权路径长度。因此,设计电文总长最短的二进制前缀编码,就是以n种字符出现的频率作权,构造一棵哈夫曼树,此构造过程称为哈夫曼编码。设计实现的功能: (1) 哈夫曼树的建立; (2) 哈夫曼编码的生成; (3) 编码文件的译码。 三、概要设计 哈夫曼编\译码器的主要功能是先建立哈夫曼树,然后利用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码后进行译码。 在数据通信中,经常需要将传送的文字转换成由二进制字符0、1组成的二进制串,称之为编码。构造一棵哈夫曼树,规定哈夫曼树中的左分之代表0,右分支代表1,则从根节点到每个叶子节点所经过的

数据结构课程设计(哈夫曼编码)

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 目录 目录 (1) 1 课程设计的目的和意义 (2) 2 需求分析 (3) 3 系统设计 (4) (1)设计思路及方案 (4) (2)模块的设计及介绍 (4) (3)主要模块程序流程图 (6) 4 系统实现 (10) (1)主调函数 (10) (2)建立HuffmanTree (10) (3)生成Huffman编码并写入文件 (13) (4)电文译码 (14) 5 系统调试 (16) 小结 (18) 参考文献 (19) 附录源程序 (20)

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 1 课程设计的目的和意义 在当今信息爆炸时代,如何采用有效的数据压缩技术来节省数据文件的存储空间和计算机网络的传送时间已越来越引起人们的重视。哈夫曼编码正是一种应用广泛且非常有效的数据压缩技术。 哈夫曼编码的应用很广泛,利用哈夫曼树求得的用于通信的二进制编码称为哈夫曼编码。树中从根到每个叶子都有一条路径,对路径上的各分支约定:指向左子树的分支表示“0”码,指向右子树的分支表示“1”码,取每条路径上的“0”或“1”的序列作为和各个对应的字符的编码,这就是哈夫曼编码。 通常我们把数据压缩的过程称为编码,解压缩的过程称为解码。电报通信是传递文字的二进制码形式的字符串。但在信息传递时,总希望总长度尽可能最短,即采用最短码。 作为软件工程专业的学生,我们应该很好的掌握这门技术。在课堂上,我们能过学到许多的理论知识,但我们很少有过自己动手实践的机会!课程设计就是为解决这个问题提供了一个平台。 在课程设计过程中,我们每个人选择一个课题,认真研究,根据课堂讲授内容,借助书本,自己动手实践。这样不但有助于我们消化课堂所讲解的内容,还可以增强我们的独立思考能力和动手能力;通过编写实验代码和调试运行,我们可以逐步积累调试C程序的经验并逐渐培养我们的编程能力、用计算机解决实际问题的能力。 在课程设计过程中,我们不但有自己的独立思考,还借助各种参考文献来帮助我们完成系统。更为重要的是,我们同学之间加强了交流,在对问题的认识方面可以交换不同的意见。同时,师生之间的互动也随之改善,我们可以通过具体的实例来从老师那学到更多的实用的知识。 数据结构课程具有比较强的理论性,同时也具有较强的可应用性和实践性。课程设计是一个重要的教学环节。我们在一般情况下都能够重视实验环节,但是容易忽略实验的总结,忽略实验报告的撰写。通过这次实验让我们明白:作为一名大学生必须严格训练分析总结能力、书面表达能力。需要逐步培养书写科学实验报告以及科技论文的能力。只有这样,我们的综合素质才会有好的提高。

数据结构课程设计哈夫曼编码(DOC)

《数据结构与算法》课程设计(2009/2010学年第二学期第20周) 指导教师:王老师 班级:计算机科学与技术(3)班 学号: 姓名:

《数据结构与算法》课程设计 目录 一、前言 1.摘要 2.《数据结构与算法》课程设计任务书 二、实验目的 三、题目--赫夫曼编码/译码器 1.问题描述 2.基本要求 3.测试要求 4.实现提示 四、需求分析--具体要求 五、概要设计 六、程序说明 七、详细设计 八、实验心得与体会

前言 1.摘要 随着计算机的普遍应用与日益发展,其应用早已不局限于简单的数值运算,而涉及到问题的分析、数据结构框架的设计以及设计最短路线等复杂的非数值处理和操作。算法与数据结构的学习就是为以后利用计算机资源高效地开发非数值处理的计算机程序打下坚实的理论、方法和技术基础。 算法与数据结构旨在分析研究计算机加工的数据对象的特性,以便选择适当的数据结构和存储结构,从而使建立在其上的解决问题的算法达到最优。 数据结构是在整个计算机科学与技术领域上广泛被使用的术语。它用来反映一个数据的内部构成,即一个数据由那些成分数据构成,以什么方式构成,呈什么结构。数据结构有逻辑上的数据结构和物理上的数据结构之分。逻辑上的数据结构反映成分数据之间的逻辑关系,而物理上的数据结构反映成分数据在计算机内部的存储安排。数据结构是数据存在的形式。 《数据结构》主要介绍一些最常用的数据结构,阐明各种数据结构内在的逻辑关系,讨论其在计算机中的存储表示,以及在其上进行各种运算时的实现算法,并对算法的效率进行简单的分析和讨论。数据结构是介于数学、计算机软件和计算机硬件之间的一门计算机专业的核心课程,它是计算机程序设计、数据库、操作系统、编译原理及人工智能等的重要基础,广泛的应用于信息学、系统工程等各种领域。 学习数据结构是为了将实际问题中所涉及的对象在计算机中表示出来并对它们进行处理。通过课程设计可以提高学生的思维能力,促进学生的综合应用能力和专业素质的提高。 2.《数据结构与算法》课程设计任务书 《数据结构与算法》是计算机专业重要的核心课程之一,在计算机专业的学习过程中占有非常重要的地位。《数据结构与算法课程设计》就是要运用本课程以及到目前为止的有关课程中的知识和技术来解决实际问题。特别是面临非数值计算类型的应用问题时,需要选择适当的数据结构,设计出满足一定时间和空间限制的有效算法。 本课程设计要求同学独立完成一个较为完整的应用需求分析。并在设计和编写具有一定规模程序的过程中,深化对《数据结构与算法》课程中基本概念、理论和方法的理解;训练综合运用所学知识处理实际问题的能力,强化面向对象的程序设计理念;使自己的程序设计与调试水平有一个明显的提高。

数据结构课程设计哈夫曼编码

题目:哈夫曼编码器 班级:031021班姓名:李鑫学号:03102067 完成日期:2011/12 1. 问题描述 利用赫夫曼编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。这要求在发送端通过一个编码系统对待传输数据预先编码,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编写一个赫夫曼码的编/译码系统。 2.基本要求 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,建立赫夫曼树,并将它存于文件hfmTree中。 (2) E:编码(Encoding)。利用已建好的赫夫曼树(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)。利用已建好的赫夫曼树将文件CodeFile中的代码进行译码,结果存入文件Textfile中。 以下为选做: (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CodePrin中。 (5) T:印赫夫曼树(Tree printing)。将已在内存中的赫夫曼树以直观的方式(比如树)显示在终端上,同时将此字符形式的赫夫曼树写入文件TreePrint 中。 3.测试 (1)利用教科书例6-2中的数据调试程序。 (2) 用下表给出的字符集和频度的实际统计数据建立赫夫曼树,并实现以下报文的编码和译码:“THIS PROGRAME IS MY FA VORITE”。 字符 A B C D E F G H I J K L M 频度186 64 13 22 32 103 21 15 47 57 1 5 32 20 字符N O P Q R S T U V W X Y Z 频度57 63 15 1 48 51 80 23 8 18 1 16 1 4.实现提示 (1) 编码结果以文本方式存储在文件Codefile中。 (2) 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Quit。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。 (3) 在程序的一次执行过程中,第一次执行I,D或C命令之后,赫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。

数据结构课程设计:电文编码译码(哈夫曼编码)

xx农林大学 计算机与信息学院 数据结构课程设计 设计: xx编译码器 姓名: xx 专业:2013级计算机科学与技术 学号: 班级: 完成日期:2013.12.28 xx编译码器 一、需求分析 在当今信息爆炸时代,如何采用有效的数据压缩技术节省数据文件的存储空间和计算机网络的传送时间已越来越引起人们的重视,哈夫曼编码正是一种应用广泛且非常有效的数据压缩技术。哈夫曼编码是一种编码方式,以哈夫曼树—即最优二叉树,带权路径长度最小的二叉树,经常应用于数据压缩。哈夫曼编码使用一张特殊的编码表将源字符(例如某文件中的一个符号)进行编码。这张编码表的特殊之处在于,它是根据每一个源字符出现的估算概率而建立起来的(出现概率高的字符使用较短的编码,反之出现概率低的则使用较长的编码,这便使编码之后的字符串的平均期望长度降低,从而达到无损压缩数据的目的)。哈夫曼编码的应用很广泛,利用哈夫曼树求得的用于通信的二进制编码称为哈夫曼编码。树中从根到每个叶子都有一条路径,对路径上的各分支约定:

指向左子树的分支表示“0”码,指向右子树的分支表示“1”码,取每条路径上的“0”或“1”的序列作为和各个叶子对应的字符的编码,这就是哈夫曼编码。哈夫曼译码输入字符串可以把它编译成二进制代码,输入二进制代码时可以编译成字符串。 二、设计要求 对输入的一串电文字符实现哈夫曼编码,再对哈夫曼编码生成的 代码串进行译码,输出电文字符串。通常我们把数据压缩的过程称为编码,解压缩的过程称为解码。电报通信是传递文字的二进制码形式的字符串。但在信息传递时,总希望总长度能尽可能短,即采用最短码。假设每种字符在电文中出现的次数为Wi,编码长度为Li,电文中有n种字符,则电文编码总长度为∑WiLi。若将此对应到二叉树上,Wi为叶结点的权,Li为根结点到叶结点的路径长度。那么,∑WiLi恰好为二叉树上带权路径长度。因此,设计电文总长最短的二进制前缀编码,就是以n种字符出现的频率作权,构造一棵哈夫曼树,此构造过程称为哈夫曼编码。设计实现的功能: (1)xx树的建立; (2)xx编码的生成; (3)编码文件的译码。 三、概要设计 哈夫曼编\译码器的主要功能是先建立哈夫曼树,然后利用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码后进行译码。 在数据通信中,经常需要将传送的文字转换成由二进制字符 0、1组成的二进制串,称之为编码。构造一棵哈夫曼树,规定哈夫曼树中的左分之代表0,右分支代表1,则从根节点到每个叶子节点所经过的路径分支组成的0和1的序列便为该节点对应字符的编码,称之为哈夫曼编码。 最简单的二进制编码方式是等长编码。若采用不等长编码,让出现频率高的字符具有较短的编码,让出现频率低的字符具有较长的编码,这样可能缩短

哈夫曼树及其操作-数据结构实验报告(2)

电子科技大学 实验报告 课程名称:数据结构与算法 学生姓名:陈*浩 学号:************* 点名序号: *** 指导教师:钱** 实验地点:基础实验大楼 实验时间: 2014-2015-2学期 信息与软件工程学院

实验报告(二) 学生姓名:陈**浩学号:*************指导教师:钱** 实验地点:科研教学楼A508实验时间:一、实验室名称:软件实验室 二、实验项目名称:数据结构与算法—树 三、实验学时:4 四、实验原理: 霍夫曼编码(Huffman Coding)是一种编码方式,是一种用于无损数据压缩的熵编码(权编码)算法。1952年,David A. Huffman在麻省理工攻读博士时所发明的。 在计算机数据处理中,霍夫曼编码使用变长编码表对源符号(如文件中的一个字母)进行编码,其中变长编码表是通过一种评估来源符号出现机率的方法得到的,出现机率高的字母使用较短的编码,反之出现机率低的则使用较长的编码,这便使编码之后的字符串的平均长度、期望值降低,从而达到无损压缩数据的目的。 例如,在英文中,e的出现机率最高,而z的出现概率则最低。当利用霍夫曼编码对一篇英文进行压缩时,e极有可能用一个比特来表示,而z则可能花去25个比特(不是26)。用普通的表示方法时,每个英文字母均占用一个字节(byte),即8个比特。二者相比,e使用了一般编码的1/8的长度,z则使用了3倍多。倘若我们能实现对于英文中各个字母出现概率的较准确的估算,就可以大幅度提高无损压缩的比例。 霍夫曼树又称最优二叉树,是一种带权路径长度最短的二叉树。所谓树的带权路径长度,就是树中所有的叶结点的权值乘上其到根结点的路径长度(若根结点为0层,叶结点到根结点的路径长度为叶结点的层数)。树的路径长度是从树根到每一结点的路径长度之和,记为WPL=(W1*L1+W2*L2+W3*L3+...+Wn*Ln),N个权值Wi(i=1,2,...n)构成一棵有N个叶结点的二叉树,相应的叶结点的路径长度为Li(i=1,2,...n)。 可以证明霍夫曼树的WPL是最小的。

数据结构哈夫曼编码实验报告

数据结构实验报告 ――实验五简单哈夫曼编/译码的设计与实现 本实验的目的是通过对简单哈夫曼编/译码系统的设计与实现来熟练掌握树型结 构在实际问题中的应用。此实验可以作为综合实验,阶段性实验时可以选择其中的几个功能来设计和实现。 一、【问题描述】 利用哈夫曼编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。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,此实验即设计这样的一个简单编/码系统。系统应该具有如下的几个功能: 1、接收原始数据。 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nodedata.dat 中。 2、编码。 利用已建好的哈夫曼树(如不在内存,则从文件nodedata.dat中读入),对文件中的正 文进行编码,然后将结果存入文件code.dat中。 3、译码。利用已建好的哈夫曼树将文件code.dat中的代码进行译码,结果存入文件textfile.dat 中。 4、打印编码规则。 即字符与编码的一一对应关系。 二、【数据结构设计】 1、构造哈夫曼树时使用静态链表作为哈夫曼树的存储。 在构造哈夫曼树时,设计一个结构体数组HuffNode保存哈夫曼树中各结点的信息,根 据二叉树的性质可知,具有n个叶子结点的哈夫曼树共有2n-1个结点,所以数组HuffNode 的大小设置为2n-1,描述结点的数据类型为: typedef struct { int weight;//结点权值 int pare nt; int lchild; int rchild; char inf; }HNodeType; 2、求哈夫曼编码时使用一维结构数组HuffCode作为哈夫曼编码信息的存储。 求哈夫曼编码,实质上就是在已建立的哈夫曼树中,从叶子结点开始,沿结点的双亲链 域回退到根结点,没回退一步,就走过了哈夫曼树的一个分支,从而得到一位哈夫曼码值,由于一个字符的哈夫曼编码是从根结点到相应叶子结点所经过的路径上各分支所组成的0、1序列,因此先得到的分支代码为所求编码的低位码,后得到的分支代码位所求编码的高位码,所以设计如下数据类型: #defi ne MAXBIT 10 typedef struct

数据结构课程设计哈夫曼编码译码器.doc

题目一:哈夫曼编码与译码 一、任务 设计一个利用哈夫曼算法的编码和译码系统,重复地显示并处理以下项目,直到选择退出为止。 要求: 1) 将权值数据存放在数据文件(文件名为data.txt,位于执行程序的当前目录中) ; 2) 初始化:键盘输入字符集统计字符权值、自定义26个字符和26个权值、统计文件中一篇英文文章中26个字母,建立哈夫曼树; 3) 编码:利用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码; 4) 输出编码(首先实现屏幕输出,然后实现文件输出); 5)译码(键盘接收编码进行译码、文件读入编码进行译码); 6) 界面优化设计。 二、流程图 主菜单 1.建立字符权值 2.建立并输出 哈夫曼树 3.建立并查看 哈弗曼编码 4.编码与译码0.退出系统 1.从键盘输入字符集统计 2.从文件读入字 符集统计权值 3.自定义字符及 权值 0.返回上级菜单输出哈夫曼树并保存 至文件“哈夫曼树。t xt” 输出哈夫曼编码并保存至文 件“哈夫曼编码。txt 1.编码 2.译码0.返回上级 菜单 1.从键盘输入字 符集进行编码 2.从文件读入字 符集进行编码 1.从键盘输入编 码进行译码 2.从文件读入编 码进行译码 0.返回上级菜单0.返回上级菜单

三、代码分解 //头文件 #include #include #include #include #define N 1000 #define M 2*N-1 #define MAXcode 6000 //函数声明 void count(CHar &ch,HTNode ht[]); void editHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],CHar &ch,int n,char bianma[]); //编码函数 void printyima(HTNode ht[],HCode hcd[],int n,char bianma[]); //译码函数void creatHT(HTNode ht[],int n); void CreateHCode (HTNode ht[],HCode hcd[],int n); void DispHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n); void input_key(CHar &ch); void input_file(CHar &ch); void input_cw(HTNode ht[]); void bianma1(HTNode ht[],HCode hcd[],CHar &ch,int n,char bianma[]); void bianma2(HTNode ht[],HCode hcd[],CHar &ch,int n,char bianma[]); void yima1(HTNode ht[],HCode hcd[],int n,char bianma[]); void yima2(HTNode ht[],HCode hcd[],int n,char bianma[]); void creat_cw(); void bianmacaidan(); void yimacaidan(); void bianmayima(); int caidan(); //结构体 typedef struct {

2020年最新数据结构哈夫曼编码实验报告

数据结构实验报告 ――实验五简单哈夫曼编 / 译码的设计与实现 本实验的目的是通过对简单哈夫曼编 / 译码系统的设计与实现来熟练掌握树型结构在实际问题中的应用。此实验可以作为综合实验,阶段性实验时可以选择其中的几个功能来设计和实现。 一、【问题描述】 利用哈夫曼编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。 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,此实验即设计这样的一个简单编 / 码系统。系统应该具有如下的几个功能 1、接收原始数据。 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 nodedata.dat 中。 2 、编码。 利用已建好的哈夫曼树(如不在内存,则从文件 nodedata.dat 中读入),对文件中的正文进行编码,然后将结果存入文件 code.dat 中。 3 、译码。利用已建好的哈夫曼树将文件code.dat 中的代码进行译码,结果存入文件 textfile.dat 中。 4、打印编码规则。 即字符与编码的一一对应关系。 二、【数据结构设计】 1、构造哈夫曼树时使用静态链表作为哈夫曼树的存储。 在构造哈夫曼树时,设计一个结构体数组 HuffNode 保存哈夫曼树中各结点的信息,根据二叉树的性质可知,具有 n 个叶子结点的哈夫曼树共有 2n-1 个结点,所以数组 HuffNode 的大小设置为 2n-1 ,描述结点的数据类型为 typedef struct {

int weight;// 结点权值 int parent; int lchild; int rchild; char inf; }HNodeType; 2 、求哈夫曼编码时使用一维结构数组 HuffCode 作为哈夫曼编码信息的存储。 求哈夫曼编码,实质上就是在已建立的哈夫曼树中,从叶子结点开始,沿结点的双亲链域回退到根结点,没回退一步,就走过了哈夫曼树的一个分支,从而得到一位哈夫曼码值,由于一个字符的哈夫曼编码是从根结点到相应叶子结点所经过的路径上各分支所组成的、 序列,因此先得到的分支代码为所求编码的低位码,后得到的分支代码位所求编码的高位码,所以设计如下数据类型 #define MAXBIT 1 typedef struct HaffNode[i].parent=-1; HaffNode[i].parent=-1; HaffNode[i].parent=-1; HaffNode[i].parent=-1; { { int bit[MAXBIT]; int start; }HcodeType; 3 、文件 nodedata.dat 、code.dat 和 textfile.dat 。

哈夫曼编码译码器数据结构C语言

一、需求分析 目前,进行快速远距离通信的主要手段是电报,即将需传送的文字转化成由二级制的字符组成的字符串。例如,假设需传送的电文为“ABACCDA ”,它只有4种字符,只需两个字符的串,便可以分辨。假设A 、B 、C 、D 、的编码分别为00,01,10和11,则上述7个字符的电文便为“00010010101100”,总长14位,对方接受时,可按二位一分进行译码。 当然,在传送电文时,希望总长尽可能地短。如果对每个字符设计长度不等的编码,且让电文中出现次数较多的字符采用尽可能短的编码,则传送电文的总长便可减少。如果设计A 、B 、C 、D 的编码分别为0,00,1,01,则上述7个字符的电文可转换成总长为9的字符串“000011010”。但是,这样的电文无法翻译,例如传送过去的字符串中前4个字符的字串“0000”就可以有很多种译法,或是“AAAA ”或者“BB ”,或者“ABA ”等。因此,若要设计长短不等的编码,则必须是任一字符的编码都不是另一个字符的编码的前缀,这种编码称作前缀编码。 然而,如何进行前缀编码就是利用哈夫曼树来做,也就有了现在的哈夫曼编码和译码。 二、概要设计 利用哈夫曼树编/译码 (一)、建立哈夫曼树 (二)、对哈夫曼树进行编码 (三)、输出对应字符的编码 (四)、译码过程 主要代码实现: struct code //结构体的定义 { char a; int w; int parent; int lchild; int rchild; }; void creation(code *p,int n,int m); //建立哈夫曼树 void coding(code *p,int n); //编码 void display(code *p,int n,int m); //输出函数 void translate(char **hc,code *p,int n); //译码 三、 详细设计 (一)、建立哈夫曼树 a b c d 1 2 3 4 5 * * * 6 7 a b * c * a b * c * d * 序号: 字符: 权值: 1 2 3 4 3 6 10 a b * 1 2 1 2 3 3 1 2 3 3 6 4 10 3 6 图3-1 图3-2 图3-3

数据结构课程设计哈夫曼编码

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。 2)系统结构图(功能模块图) 五.程序说明

数据结构哈夫曼编码

课程设计说明书(论文) 题目哈夫曼编码 课程名称数据结构 院系 专业 班级 学生姓名 学号 设计地点 指导教师 设计起止时间:2010年1月4日至2010年1月7日

目录 1.功能描述(或设计目标) (3) 2.总体设计(或概要设计) (3) 2.1数据结构描述与定义 (3) 2.2模块设计 (3) 3.测试结果与分析 (4) 4.课程设计总结 (5) 参考文献: (6) 附录: (6)

1.功能描述(或设计目标) 要求:(1)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。 (2)输出n个字符的哈夫曼编码 2.总体设计(或概要设计) 2.1数据结构描述与定义 首先定义了一个结构体用来存放结点的信息,双亲,左右孩子及权值。 typedef struct { unsigned int weight; unsigned int parent,lchild,rchild; }HTNode,*HuffmanTree; typedef char *HuffmanCode; 2.2模块设计

3.测试结果与分析

4.课程设计总结 虽然已经经历过好多次课程设计了,但是每次都有新的收获与体会。就拿这次课程设计来说吧,总体上还可以,发现了自己的不足也学到了不少知识,解决了一些问题,这些都令我很欣慰。但是准备的并不怎么充分。老师很早就把题目给我们了,但后来并没有怎么准备。本来觉得自己的题目难先换成其他的课题的,但是后来想挑战一下自己。后来翻了翻书本以及老师给的PPT发现这个课题也不是自己想的那么难。书上有一些程序但是不完善,自己需要补充修改。 通过查阅资料以及自己的努力终于把程序修改编辑的没有语法错误,但是运行到一半就没法运行了,最难改的就是逻辑错误了。经请教老师,自己的思考以及一遍又一遍的调试终于也把逻辑错误也解决了。在此基础上又对程序进行了一些优化。 通过发现问题,解决问题,发现自己在这方面的能力变强了,在调试过程中也学到好多知识,改出了许多错误。例如在用scanf()函数输入数据时忘了加去地址符号,虽然刚开始学的时候没犯过这种错误是因为当时老师一直强调,过了一年多,有些淡忘了。在使用指针时也出现了一些错误,忘了给其动态申请空间导致数据输不进去。字符的输入也会出现常见的错误,在此我学会了使用数据流清空函数fflush(stdin);还以一些就不一一列举了。 收获最多的要数程序调试时了,语法错误还算好改一些,但是逻辑错误就不是那么好改了,有时可能就是一点有错,但是却使程序运行不下去。在此当中我学会了断点调试的方法。运用此方法进行不断调试,最后把逻辑错误也解决了。当时真的很高兴。 还令我收获颇多的一点是帮其他同学修改程序中的错误,本来对自己没信心的,但是通过我们的讨论和不断对程序的修改,对自己又有了信心。最终把问题给解决了。 真的很感谢这次课程设计,它不仅使我对自己所学的课程有进一步的了解巩固了所学的理论知识。还让我对自己又充满信心,很有斗志。

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