创建哈夫曼树具体代码

创建哈夫曼树具体代码
创建哈夫曼树具体代码

package 哈夫曼树;

import java.util.ArrayList;

public class hfmTree {

// 节点类-----静态内部类

private static class Node {

private int data;

private Node leftside;

private Node rightside;

public Node(int data) {

this.data = data;

this.leftside = null;

this.rightside = null;

}

}

// 定义一个根节点

private Node root;

// 定义一个存放数据的数组

private int data[] = null;

// 定义一个存放节点的队列

private ArrayList arr = new ArrayList();

// 构造函数创建哈夫曼树

public hfmTree(int data[]) {

this.data = data;

arr = this.creatArr();

root = creatHfmTree(this.arr);

}

// 初始化封装成节点保存到队列中

public ArrayList creatArr() {

// 首先将数据排序

this.upOrder();

// 创建节点

for (int i = 0; i < data.length; i++) {

Node newNode = new Node(data[i]);

// 添加到队列中

arr.add(newNode);

}

return arr;

}

/*

* 创建哈夫曼树的方法对队列进行递归操作

*/

private Node creatHfmTree(ArrayList arr) {

// 递归的终止条件

if (arr.size() == 1) {

root = arr.get(0);

return null;

}

// 取出元素最小的两个节点

Node node_0 = arr.get(0);

Node node_1 = arr.get(1);

// 创建新的节点

Node newNode = new Node(arr.get(0).data + arr.get(1).data);

// 设置左右节点

newNode.leftside = node_0;

newNode.rightside = node_1;

// 刷新arr 将newNode插入到特定位置

if (newNode.data > arr.get(arr.size()-1).data) {

arr.add(newNode);

} else {

for (int i = 0; i < arr.size() + 1; i++) {

if (newNode.data < arr.get(i).data) {

arr.add(i, newNode);

break;

}

}

}

arr.remove(0);

arr.remove(0);

// 递归调用

this.creatHfmTree(arr);

return root;

}

// 冒泡排序

public void upOrder() {

for (int i = 0; i < data.length; i++) {

for (int j = i + 1; j < data.length; j++) {

// 如果前一个元素大则交换位置

if (data[i] > data[j]) {

int tem = data[i];

data[i] = data[j];

data[j] = tem;

}

}

}

}

// 打印二叉树的数据(节点)

public void print() {

print(root);

}

// 内部打印数据参数是:根节点

private void print(Node root) {

// 递归的终止条件

if (root == null) {

return;

}

print(root.leftside);

System.out.println("数据是:" + " " + root.data);

print(root.rightside);

}

}

哈夫曼树及其应用(完美版)

数据结构课程设计设计题目:哈夫曼树及其应用 学院:计算机科学与技术 专业:网络工程 班级:网络 131 学号:1308060312 学生姓名:谢进 指导教师:叶洁 2015年7 月12 日

设计目的: 赫夫曼编码的应用很广泛,利用赫夫曼树求得的用于通信的二进制编码称为赫夫曼编码。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,这就是赫夫曼编码。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。 1、熟悉树的二叉树的存储结构及其特点。 2、掌握建立哈夫曼树和哈夫曼编码的方法。 设计内容: 欲发一封内容为AABBCAB ……(共长 100 字符,字符包括A 、B 、C 、D 、E 、F六种字符),分别输入六种字符在报文中出现的次数(次数总和为100),对这六种字符进行哈夫曼编码。 设计要求: 对输入的一串电文字符实现赫夫曼编码,再对赫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,构造一棵赫夫曼树,此构造过程称为赫夫曼编码。设计实现的功能: 1.以二叉链表存储, 2.建立哈夫曼树; 3.求每个字符的哈夫曼编码并显示。

贪心算法构造哈夫曼树

软件02 1311611006 张松彬利用贪心算法构造哈夫曼树及输出对应的哈夫曼编码 问题简述: 两路合并最佳模式的贪心算法主要思想如下: (1)设w={w0,w1,......wn-1}是一组权值,以每个权值作为根结点值,构造n棵只有根的二叉树 (2)选择两根结点权值最小的树,作为左右子树构造一棵新二叉树,新树根的权值是两棵子树根权值之和 (3)重复(2),直到合并成一颗二叉树为 一、实验目的 (1)了解贪心算法和哈夫曼树的定义(2)掌握贪心法的设计思想并能熟练运用(3)设计贪心算法求解哈夫曼树(4)设计测试数据,写出程序文档 二、实验内容 (1)设计二叉树结点数据结构,编程实现对用户输入的一组权值构造哈夫曼树(2)设计函数,先序遍历输出哈夫曼树各结点3)设计函数,按树形输出哈夫曼树 代码: #include #include #include #include typedef struct Node{ //定义树结构 int data; struct Node *leftchild; struct Node *rightchild; }Tree; typedef struct Data{ //定义字符及其对应的频率的结构 int data;//字符对应的频率是随机产生的 char c; }; void Initiate(Tree **root);//初始化节点函数 int getMin(struct Data a[],int n);//得到a中数值(频率)最小的数 void toLength(char s[],int k);//设置有k个空格的串s void set(struct Data a[],struct Data b[]);//初始化a,且将a备份至b char getC(int x,struct Data a[]);//得到a中频率为x对应的字符 void prin(struct Data a[]);//输出初始化后的字符及对应的频率 int n; void main() { //srand((unsigned)time(NULL));

哈夫曼树的建立与操作

实验六哈夫曼树的建立与操作 一、实验要求和实验内容 1、输入哈夫曼树叶子结点(信息和权值) 2、由叶子结点生成哈夫曼树内部结点 3、生成叶子结点的哈夫曼编码 4、显示哈夫曼树结点顺序表 二、详细代码(内包含了详细的注释): #include using namespace std; typedef char Elemtype; struct element { int weight; Elemtype date; element* lchild,*rchild; }; class HuffmanTree { public: HuffmanTree()//构造函数 { cout<<"请输入二叉树的个数"<>count; element *s=new element[count];//s为指向数组的指针,保存指向数组的地址 for(int i=0;i>s[i].weight;

cout<<"输入第"<>s[i].date; s[i].lchild=NULL; s[i].rchild=NULL; }//以上为初始化每一个结点 element * *m=new element*[count];//m为指向数组成员的地址的指针,保存【指向数组成员地址的指针】的地址 for(int i=0;iweightweight; return1=i; } } for(int i=0;iweightweight>a) { b=m[i]->weight; return2=i; } } q=new element;//构建一棵新树 q->weight=m[return1]->weight+m[return2]->weight; q->lchild=m[return1]; q->rchild=m[return2]; m[return1]=q; m[return2]=NULL; //用新树替换原来的两子树,并置空一个数 } boot=q;//把最后取得的哈夫曼树的头结点即q赋值给boot

哈夫曼树 实验报告

计算机科学与技术学院数据结构实验报告 班级2014级计算机1班学号20144138021 姓名张建华成绩 实验项目简单哈夫曼编/译码的设计与实现实验日期2016.1.5 一、实验目的 本实验的目的是进一步理解哈夫曼树的逻辑结构和存储结构,进一步提高使用理论知识指导解决实际问题的能力。 二、实验问题描述 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hfmtree.dat中。 2、编码。 利用已建好的哈夫曼树(如不在内存,则从文件hfmtree.dat中读入),对文件中的正文进行编码,然后将结果存入文件codefile.dat中。 3、译码。 利用已建好的哈夫曼树将文件codefile.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。 5、打印哈夫曼树, 将已在内存中的哈夫曼树以直观的方式显示在终端上。 三、实验步骤 1、实验问题分析 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 strcut { Int weight;/*结点权值*/ Int parent; Int lchild; Int rchild; }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:

实验四 哈夫曼树的建立

09级信管专业01班学号0902011392012年5月25日 姓名黄涛指导老师杨明欣 实验名称哈夫曼树的建立 一、实验目的: 1.理解哈夫曼树及其应用。 2.掌握生成哈夫曼树的算法。 二、实验内容: 哈夫曼树,即最优树,是带权路径长度最短的树。有着广泛的应用。在解决某些判定问题上,及字符编码上,有着重要的价值。 构造一棵哈夫曼树,哈夫曼最早给出了算法,称为哈夫曼算法: (1)根据给定的N个权值W1,W2,W3,……,Wn ,构成N棵二叉树的集合F= T1,T2,T3,……,Tn ,其中每棵二叉树T1只有一个带权为WI的根结点,其左右子树均空。 (2)在F中选出两棵根结点权值最小的树作为左右子树构造一棵新的二叉树,且置新的二叉树的权值为其左右子树上的根结点的权值之和。 (3)在F中删除这两棵树,同时将新得到的加到F之中。重复(2)和(3),直至F 中只剩一个为止。 三、程序流程图

四、程序代码 #include"stdio.h" #define LEN sizeof(struct HTnode) int i,l,n,w=0,c,start,a1,a2,f; struct HTnode {unsigned int weight; unsigned int parent,lchild,rchild; }*p,*HT; typedef char **Huffmancode; Huffmancode HC; char *cd; select() {int k=1,j,flag=0; while((HT+k)->parent!=0) k++; for(j=k+1;j<=n;j++,flag=0) {if((HT+j)->parent!=0) flag=1; if((HT+j)->weight==0) flag=1; if(!flag) {if((HT+j)->weight<(HT+k)->weight) k=j;} } return(k); } main() {printf("\n赫夫曼树的建立:\n"); printf("请输入权值(叶子)数目:"); scanf("%d",&l); while(l<1) {printf("输入错误,请重新输入权值数目:"); scanf("%d",&l); } if(l==1) printf("\n只有一个权值,无须建立赫夫曼树!"); else {n=2*l-1; HT=(struct HTnode*)malloc((n+1)*LEN); printf("请按对应顺序输入权值(输入一权值,键入一回

哈夫曼树

目录 一、程序设计目的与要求 (3) 1.1程序设计目的 (3) 1.2程序设计要求 (3) 二、需求分析 (4) 三、概要设计 (4) 3.1哈夫曼树的构造过程 (4) 3.2译码过程是编码过程的逆过程 (5) 3.3 构造哈夫曼树和哈夫曼编码类的描述 (5) 四、详细设计 (6) 五、调试分析 (11) 5.1程序编译界面 (11) 5.2程序运行界面 (12) 六、测试结果 (13) 七、附录 (15) 7.1设计心得 (15) 7.2参考文献 (15)

一、程序设计的目的与要求 1.1程序设计目的 课程设计是《数据结构》课程教学必不可缺的一个重要环节,通过课程设计,使学生对整个课程的知识体系有较深入的理解,在运用本课程的知识解决实际问题方面得到锻炼,对锻炼学生的实践能力以及运用本课程的知识、方法解决更为复杂的实际问题有较好的启发和指导作用,从而为后续课程的学习,毕业设计环节以及将来的实际工作打好坚实的基础。本课程设计的目是: 1.培养学生将所学的算法知识应用于程序设计过程中,设计出运行效率更高的 程序; 2.了解数据的三种逻辑结构(线性结构、树结构、图结构)和四种存储结构(顺 序、链接、索引、散列)的基本特性和相互关系; 3.掌握算法知识,学会设计算法并对算法进行分析和评价。 1.2程序设计要求 在设计时严格按照题意独立进行设计,不得随意更改。要求熟悉C、C++等某一种高级程序设计语言。通过本课程的学习与实践,学生应做到: 1.掌握数据结构的基本概念和基本理论。 2.熟练掌握顺序表、链表、队列、栈、树以及二叉树、图等基本数据结构的设 计和分析。 3.熟练地掌握常用算法(递归、遍历、查找、排序)的知识。 4.能对所求解的问题进行分析,抽象出逻辑结构,选择合适的存储结构,定义 所需的运算,设计相应的算法。 5.对算法进行分析和评价。

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;

构建哈夫曼树及输出哈夫曼代码及算法思想

哈夫曼树描述文档 一、思路 通过一个argv[]数组存储从test文件中读取字母,然后利用ascal 码循环计算每个字母的权值,利用weight[]是否为零,确定叶子节点,节点个数为count,传入到构建哈夫曼树的子程序中,然后利用cd[]数组存储每一个叶子节点的哈夫曼代码.输出代码时,通过与argv[]数组的比对,扫描ht数组,进而读出所有的数据。 二、截图 三、代码 #include #include #include typedefstruct { char data; int weight; int parent; intlchild;

intrchild; }HTNode; typedefstruct { char cd[50]; int start; }HCode; using namespace std; int enter(char argv[])//进行读入操作 { fstream in; ofstream out; char c; int number=0;//字母个数置为0 in.open("test.txt",ios::in); //打开文件test.txt out.open ("code.txt",ios::trunc); //打开文件code.txt,如果不存在就新建一个,如果存在就清空 if(!in.eof()) in>>c; //从test.txt中读取一个字符存入c printf("原文本是:\n"); while(! in.eof()){ //文件不为空,循环读取一个字符 cout<>c; //从test.txt中读取一个字符存入c } argv[number]='\0'; printf("\n"); in.close; out.close; //使用完关闭文件 return(number);//返回叶子节点数目 } voidCreateHT(HTNodeht[],int n) { inti,j,k,lnode,rnode; double min1,min2; for(i=0;i<2*n-1;i++) ht[i].parent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=-1;//置初值 for(i=n;i<2*n-1;i++) { min1=min2=32167; lnode=rnode=-1; for(k=0;k<=i-1;k++) if(ht[k].parent==-1) {

哈夫曼树

******************* 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 2007年春季学期 算法与数据结构课程设计 题目:赫夫曼编译码器设计 专业班级:软件工程05-1班 姓名:张龙 学号:05350507 指导教师:王燕 成绩:

目录 摘要 (1) 前言 (2) 正文 (3) 1.采用类C语言定义相关的数据类型 (3) 2.各模块的伪码算法 (7) 3.函数的调用关系图 (13) 4.调试分析 (13) 5.测试结果 (14) 6.源程序(带注释) (14) 总结 (20) 参考文献 (20) 附件Ⅰ部分源程序代码 (21)

摘要 哈夫曼编译码器主要用于通信领域,能够实现数据的快速,有效的传输。它利用哈夫曼树对数据进行编码,形成前缀编码,实现数据的有效压缩存放。然后又通过某种遍历实现译码,从而达到快速远距离通信的目的。 关键词:哈夫曼树;前缀编码;译码

前言 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(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写一个哈夫曼码的编/译码系统。通过该题目的设计过程,可以加深理解树及二叉树的逻辑结构、存储结构,掌握树及二叉树上基本运算的实现。进一步理解和熟练掌握课本中所学的各种数据结构,学会如何把学到的知识用于解决实际问题,培养学生的动手能力。

正文 1.采用类c语言定义相关的数据类型 (1)结构体定义 typedef struct { int weight; char ch; int parent,lchild,rchild; }HTNode,*HuffmanTree; //动态分配数组存贮哈夫曼树。 typedef struct { char ch; char *chs; }HuffmanCode; typedef struct { char ch; int weight; }sw; typedef struct { HuffmanTree HT; HuffmanCode *HC; }huf;//哈夫曼树结构体。 从HT[i-1]选择parent为零且weight最小的两个节点,分别编号为n1,n2. (2)调用函数 1)在给定权值中选择权值最小的两个节点。 void select(HTNode * HT,int n,int *n1,int *n2) { int i=1; int n3; while(HT[i].parent!=0) i++;

哈夫曼树的实验报告1

一、需求分析 1、本演示程序实现Haffman编/译码器的作用,目的是为信息收发站提供一个编/译系统, 从而使信息收发站利用Haffman编码进行通讯,力求达到提高信道利用率,缩短时间,降低成本等目标。系统要实现的两个基本功能就是:①对需要传送的数据预先编码; ②对从接收端接收的数据进行译码; 2、本演示程序需要在终端上读入n个字符(字符型)及其权值(整形),用于建立Huffman 树,存储在文件hfmanTree.txt中;如果用户觉得不够清晰还可以打印以凹入表形式显示的Huffman树; 3、本演示程序根据建好的Huffman树,对文件的文本进行编码,结果存入文件CodeFile 中;然后利用建好的Huffman树将文件CodeFile中的代码进行译码,结果存入文件TextFile中;最后在屏幕上显示代码(每行50个),同时显示对CodeFile中代码翻译后的结果; 4、本演示程序将综合使用C++和C语言; 5、测试数据: (1)教材例6-2中数据:8个字符,概率分别是0.05,0.29,0.07,0.08,0.14,0.23,0.03, 0.11,可将其的权值看为5,29,7,8,14,23,3,11 (2)用下表给出的字符集和频度的实际统计数据建立Haffman树,并实现以下报文的编码和 一、概要设计 1、设定哈夫曼树的抽象数据类型定义 ADT Huffmantree{ 数据对象:D={a i| a i∈Charset,i=1,2,3,……n,n≥0} 数据关系:R1={< a i-1, a i >| a i-1, a i∈D, i=2,3,……n} 基本操作: Initialization(&HT,&HC,w,n,ch) 操作结果:根据n个字符及其它们的权值w[i],建立Huffman树HT,用字符数组ch[i]作为中间存储变量,最后字符编码存到HC中; Encodeing(n) 操作结果:根据建好的Huffman树,对文件进行编码,编码结果存入到文件CodeFile 中 Decodeing(HT,n) 操作结果:根据已经编译好的包含n个字符的Huffman树HT,将文件的代码进行翻译,结果存入文件TextFile中 } ADT Huffmantree

哈夫曼树建立、哈夫曼编码算法的实现

#include /*2009.10.25白鹿原*/ #include /*哈夫曼树建立、哈夫曼编码算法的实现*/ #include typedef char* HuffmanCode;/*动态分配数组,存储哈夫曼编码*/ typedef struct { unsigned int weight ; /* 用来存放各个结点的权值*/ unsigned int parent, LChild,RChild ; /*指向双亲、孩子结点的指针*/ }HTNode, * HuffmanTree; /*动态分配数组,存储哈夫曼树*/ void select(HuffmanTree *ht,int n, int *s1, int *s2) { int i; int min; for(i=1; i<=n; i++) { if((*ht)[i].parent == 0) { min = i; i = n+1; } } for(i=1; i<=n; i++) { if((*ht)[i].parent == 0) { if((*ht)[i].weight < (*ht)[min].weight) min = i; } } *s1 = min; for(i=1; i<=n; i++) { if((*ht)[i].parent == 0 && i!=(*s1)) { min = i; i = n+1; } } for(i=1; i<=n; i++) { if((*ht)[i].parent == 0 && i!=(*s1)) {

if((*ht)[i].weight < (*ht)[min].weight) min = i; } } *s2 = min; } void CrtHuffmanTree(HuffmanTree *ht , int *w, int n) { /* w存放已知的n个权值,构造哈夫曼树ht */ int m,i; int s1,s2; m=2*n-1; *ht=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode)); /*0号单元未使用*/ for(i=1;i<=n;i++) {/*1-n号放叶子结点,初始化*/ (*ht)[i].weight = w[i]; (*ht)[i].LChild = 0; (*ht)[i].parent = 0; (*ht)[i].RChild = 0; } for(i=n+1;i<=m;i++) { (*ht)[i].weight = 0; (*ht)[i].LChild = 0; (*ht)[i].parent = 0; (*ht)[i].RChild = 0; } /*非叶子结点初始化*/ /* ------------初始化完毕!对应算法步骤1---------*/ for(i=n+1;i<=m;i++) /*创建非叶子结点,建哈夫曼树*/ { /*在(*ht)[1]~(*ht)[i-1]的范围内选择两个parent为0且weight最小的结点,其序号分别赋值给s1、s2返回*/ select(ht,i-1,&s1,&s2); (*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; } }/*哈夫曼树建立完毕*/ void outputHuffman(HuffmanTree HT, int m) { if(m!=0) {

哈夫曼树课程设计报告(DOC)

课程设计 题目:哈夫曼编码器 院系: 专业班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 2014年1月2日

课程设计需求分析报告 一、分析问题和确定解决方案 1.分析问题 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(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,为这样的信息收发站写一个哈夫曼的编/译码系统。 2.确定解决方案 设计建立带权的哈夫曼树,确定哈夫曼树的类与成员函数,以及各函数之间的调用关系,采用动态数组的存储结构存储所需要的数据,通过不同的函数来实现编码,译码以及打印二进制编码、哈夫曼树,把不同的数据存入不同的txt文件中,通过主函数调用来实现功能检测。 3.输入的形式和输入值的范围 手动或者从文本中读入数据的形式初始化哈夫曼树,从键盘中或者文件中读入数据,以字母A-Z代表结点,以自然数代表权值,字符串提示使用者所要执行的操作。 4.输出的形式 在显示器界面上或者以文本的形式来实现程序调试的输出。 5.程序所能达到的功能 (1)初始化。手动输入字符集大小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WritehfmTree中,输出哈夫曼树及各字符对应的编码存于WritehfmCode;从文本中读入字符,建立哈夫曼树存于ReadhfmTree, 输出哈夫曼树及各字符对应的编码存于ReadhfmCode. (2)编码。手动输入一串大写英文字符,该字符存于WriteToBeTron中,对字符进行编码并将它存于WriteCodeFile中;从文件中读取字符编码并存于ReadCodeFile中。 (3)印代码文件。将文件ReadCodeFile以紧凑格式显示在终端上,每行50个代码。同时将

贪心法构造哈夫曼树

实验报告 ( 2013 / 2014 学年第二学期) 学院贝尔学院 学生姓名任晓强 班级学号 Q12010218 指导教师季一木 指导单位计算机软件教学中心 日期 2014年3月12日

实验一:贪心算法构造哈夫曼树 问题简述: 两路合并最佳模式的贪心算法主要思想如下: (1)设w={w0,w1,......w }是一组权值,以每个权值作为根结点值,构造n棵只有根的 n-1 二叉树 (2)选择两根结点权值最小的树,作为左右子树构造一棵新二叉树,新树根的权值是两棵子树根权值之和 (3)重复(2),直到合并成一颗二叉树为止 一、实验目的 (1)了解贪心算法和哈夫曼树的定义 (2)掌握贪心法的设计思想并能熟练运用 (3)设计贪心算法求解哈夫曼树 (4)设计测试数据,写出程序文档 二、实验内容 (1)设计二叉树结点数据结构,编程实现对用户输入的一组权值构造哈夫曼树 (2)设计函数,先序遍历输出哈夫曼树各结点 (3)设计函数,按树形输出哈夫曼树 三、程序源代码 #include #include #include #include typedef struct Node{ //定义树结构 int data; struct Node *leftchild; struct Node *rightchild;

}Tree; typedef struct Data{ //定义字符及其对应的频率的结构int data;//字符对应的频率是随机产生的 char c; }; void Initiate(Tree **root);//初始化节点函数 int getMin(struct Data a[],int n);//得到a中数值(频率)最小的数void toLength(char s[],int k);//设置有k个空格的串s void set(struct Data a[],struct Data b[]);//初始化a,且将a备份至b char getC(int x,struct Data a[]);//得到a中频率为x对应的字符void prin(struct Data a[]);//输出初始化后的字符及对应的频率 int n; void main() { //srand((unsigned)time(NULL)); Tree *root=NULL,*left=NULL,*right=NULL,*p=NULL; int min,num; int k=30,j,m; struct Data a[100]; struct Data b[100]; int i;

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: *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: 2015.5.7 2014-2015-2学期 信息与软件工程学院

实验报告(二) 学生:**浩学号:*************指导教师:钱** 实验地点:科研教学楼A508实验时间:2015.5.7 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。

数据结构课程设计(赫夫曼树的建立)

哈夫曼树的建立数据结构课程设计文档 班级: 小组组长: 成员: 指导老师:

第一章前言 数据结构作为一门学科主要研究数据的各种逻辑结构和存储结构,以及对数据的各种操作。因此,主要有三个方面的内容:数据的逻辑结构;数据的物理存储结构;对数据的操作(或算法)。通常,算法的设计取决于数据的逻辑结构,算法的实现取决于数据的物理存储结构。数据结构是信息的一种组织方式,其目的是为了提高算法的效率,它通常与一组算法的集合相对应,通过这组算法集合可以对数据结构中的数据进行某种操作。在当今信息时代,信息技术己成为当代知识经济的核心技术。我们时刻都在和数据打交道。比如人们在外出工作时找最短路径,在银行查询存款、通过互联网查新闻、以及远程教育报名等,所有这些都在与数据发生关系。实际上,现实世界中的实体经过抽象以后,就可以成为计算机上所处理的数据。数据结构课程主要是研究非数值计算的程序设计问题中所出现的计算机操作对象以及它们之间的关系和操作的学科。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。 通过此次课程设计主要达到以下目的: 一、了解并掌握数据结构与算法的设计方法,具备初步的独立分析和设计能力; 二、初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能; 三、提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力; 四、训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发,培养软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风。

实验6:哈夫曼树及哈夫曼编码的算法实现 - 副本

实验6:哈夫曼树及哈夫曼编码的算法实现 实验所需 学时数 2学时 实验目的1)掌握哈夫曼树的基本概念及其存储结构; 2)掌握哈夫曼树的建立算法; 3)掌握哈夫曼树的应用(哈夫曼编码和译码)。 实验内容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。 实验所需 器材 计算机及VC++ 6.0软件 内容要求: 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,并建立哈夫曼树 2、建立编码表(CreateTable):利用已经建好的哈夫曼树进行编码,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):利用已经建好的哈夫曼树对编码后的字符串进行译码,并输出译码结果。测试数据: 输入字符串“this*program*is*my*favourite”,完成这28个字符的编码和译码。 实验结果 1、演示程序运行结果。 2、说明调试过程中出现的现象 学生实验评价依据: 优:实验认真、刻苦,有钻研精神,不无故缺席。 良:能认真对待实验,不无故缺席。 中:基本能认真对待实验,不无故缺席。 差:对待实验不够认真,有少量迟到、早退或无故缺席现象。 不及格:对待实验马虎、敷衍,经常迟到、早退或无故缺席。

#include #include #define maxvalue 10000 //定义最大权值常量 #define maxnodenumber 100 //定义节点最大数 #define maxbit 10 //定义哈弗曼编码最大长度 typedef struct{ //定义新数据类型即节点结构 int weight; //权重域 int parent,lchild,rchild; //指针域 }htnode; //节点类型标识符// typedef htnode * huffmanstree; //定义哈弗曼数类型 htnode ht[maxnodenumber]; //定义三叉链表存储数组 typedef struct {//定义保存一个叶子节点哈弗曼编码的结构 int bit[maxbit]; //定义一维数组为编码域 int start; //定义位置域 }hcnodetype; //定义编码类型 htnode * creatstree(int n) //huffmanstree creatstree(int n) //建立哈夫曼树算法实现函数{ int i,j,m1,m2,k1,k2; //局部变量 for(i=0;i<2*n-1;i++) //初始化各节点 { ht[i].weight=0; //权重初始化为0 ht[i].parent=-1; //根节点和给左右孩子初始化为-1 ht[i].lchild=-1; ht[i].rchild=-1; } for(i=0;i

数据结构 实验三 题目二:哈夫曼树

2008级数据结构实验报告 实验名称:实验三树 学生姓名: 班级: 班内序号: 学号: 日期:20013年11月26日 1.实验要求 实验目的 通过选择下面两个题目之一进行实现,掌握如下内容: 掌握二叉树基本操作的实现方法 了解赫夫曼树的思想和相关概念 学习使用二叉树解决实际问题的能力 实验内容 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 哈夫曼树结点的储存结构除了二叉树所有的双亲域parents,左子树域lchild,右子树域rchild。还需要有字符域word,权重域weight,编码域code。其中由于编码是一串由0和1组成的字符串,所以code是一个字符数组。 进行哈夫曼编码首先要对用户输入的信息进行统计,将每个字符作为哈夫曼树的叶子结点。统计每个字符出现的次数(频度)作为叶子的权重,统计次数可以根据每个字符不同的ASCII 码。并根据叶子结点的权重建立一个哈夫曼树。 建立每个叶子的编码从根结点开始,规定通往左子树路径记为0,通往右子树路径记为 1.由于编码要求从根结点开始,所以需要前序遍历哈夫曼树,故编码过程是以前序遍历二叉树

哈夫曼树的结构算法

哈夫曼树的结构算法12 利用哈夫曼编码进行信息通讯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(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写一个哈夫曼编译码系统。 一个完整的系统应具有以下功能: (1)(1) I:初始化。从终端读入字符集大小 n ,及 n 个字符和 n 个权值,建立哈夫曼树,并将其存于文件hfmtree中。 (2) C:编码。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tobetrans中的正文进行编码,然后将结果存入文件codefile中。 (3) D:译码。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:打印代码文件。将文件codefi1e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。将已在内存中的哈夫曼树以直观的方式(树或凹凸表形式)显示在屏幕上,同时将此字符形式的哈夫曼树写入文件treeprint中。 实现提示: 1、用户界面可以设计为“菜单”方式:显示上述功能号,再加上“E”表示结束运性行结束,用户键入一个选择功能字符,则执行相应的功能,此功能执行完毕后再显示此菜单,直至用户选择了“E”为止。 2、在程序的一次执行过程中,第一次执行了I、D 或 C 命令之后,哈夫曼树已经在内存中存在了,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。 我写的源程序如下: #include #include #include ///////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////// /*定义赫夫曼树结点的结构体变量,存放结点的权值、字符、双亲、坐孩子和右孩子*/ typedef struct{

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