(完整word版)哈夫曼编码和译码的设计与实现

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哈夫曼编码与译码完整版

《数据结构》哈夫曼编码与译码实验报告题目：哈夫曼编码与译码班级：xxxx学号：xxxxxxxxxxx姓名：xxx完成时间：2012年12月19日一、程序总体结构主程序main显示系统时间showtime() 给用户提供选择方式chioce1()显示界面告诉用户程序名称show()打开文件进行加密openfile()退出程序输入电文进行加密input()将输入(文件中)的电文进行哈夫曼编码CrtHuffmanCode(ht,hc,n)统计输入(文件中)字母的出现频率CrW(data,w,count)【fcount(alldata,data,count)】输出每一个字母所对应的哈夫曼编码Printf(hc,n,data,alldata,count)将输入(文件中)的电文创建成哈夫曼树CrtHuffmantree(ht,w,n)对输入(文件中)的文字进行哈夫曼加密showall(hc,alldata,count,data,n)下面有几个不同的程序供选着参考：程序源代码:#include <iostream.h>#include <fstream.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>typedef struct{char data;int weight;int parent,lchild,rchild;}HTNode,*HuffmanTree;typedef char * * HuffmanCode;void Select(HuffmanTree &HT,int n,int m){HuffmanTree p=HT;int tmp;for(int j=n+1;j<=m;j++){int tag1,tag2,s1,s2;tag1=tag2=32767;for(int x=1;x<=j-1;x++){ if(p[x].parent==0&&p[x].weight<tag1){ tag1=p[x].weight;s1=x;}}for(int y=1;y<=j-1;y++){ if(p[y].parent==0&&y!=s1&&p[y].weight<tag2){ tag2=p[y].weight;s2=y;}}if(s1>s2) //将选出的两个节点中的序号较小的始终赋给s1 { tmp=s1; s1=s2; s2=tmp;}p[s1].parent=j;p[s2].parent=j;p[j].lchild=s1;p[j].rchild=s2;p[j].weight=p[s1].weight+p[s2].weight;}}void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT,int n,char *w1,int*w2) {int m=2*n-1;if(n<=1) return;HT=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode)); HuffmanTree p=HT;for(int i=1;i<=n;i++){ p[i].data=w1[i-1];p[i].weight=w2[i];p[i].parent=p[i].lchild=p[i].rchild=0;}for(;i<=m;i++){ p[i].weight=p[i].parent=p[i].lchild=p[i].rchild=0; }Select(HT,n,m);ofstream outfile; //生成hfmTree文件outfile.open("hfmTree.txt",ios::out);for (i=1;i<=m;i++){outfile<<HT[i].weight<<"\t"<<HT[i].parent<<"\t"<<HT[i].lchild<<"\t"<<HT[i].rchil d<<"\t"<<endl;}outfile.close();cout<<"初始化结果已保存在hfmTree文件中\n";}void ToBeTree() //将正文写入文件ToBeTree中{ofstream outfile;outfile.open("ToBeTree.txt",ios::out);outfile<<"THIS PROGRAM IS MYFAVORITE";outfile.close();}void Encoding(HuffmanTree &HT,int n) //编码{HuffmanCode HC;HC=(HuffmanCode)malloc((n+1)*sizeof(char *));char *cd;cd=(char *)malloc(n*sizeof(char));cd[n-1]='\0';for(int k=1;k<=n;k++){ int start=n-1;for(int c=k,f=HT[k].parent;f!=0;c=f,f=HT[f].parent){ if(HT[f].lchild==c) cd[--start]='0';else cd[--start]='1';}HC[k]=(char *)malloc((n-start)*sizeof(char));strcpy(HC[k],&cd[start]);}cout<<"输出哈夫曼编码:"<<endl;for(int h=1;h<=n;h++) //输出编码{ cout<<HT[h].data<<":";cout<<HC[h];cout<<" ";if (h%8==0) cout<<endl;}cout<<endl<<"输出正文编码:"<<endl;ToBeTree();//读取TOBETREE文件里的正文，并进行编码fstream infile;infile.open("ToBeTree.txt",ios::in);char s[80];while(!infile.eof()){infile.getline(s,sizeof(s));}infile.close();fstream outfile;outfile.open("CodeFile.txt",ios::out);int count=0;for (h=0;s[h]!='\0';h++){ for(k=1;k<=n;k++)if (s[h]==HT[k].data){ cout<<HC[k];cout<<" ";count++;outfile<<HC[k];break;}if (count%9==0) cout<<endl; //每输出7个换行}outfile.close();cout<<"\n编码结果已保存在文件CodeFile中."; cout<<endl;}void Decoding(HuffmanTree &HT,int n) //译码{int f=2*n-1;fstream infile;infile.open("CodeFile.txt",ios::in);char s[1000];while(!infile.eof()){infile.getline(s,sizeof(s));}infile.close();int i=0;int j=0;fstream outfile;outfile.open("TextFile.txt",ios::out);while(s[i]!='\0')while(HT[f].lchild!=0)//以f对应的节点的左孩子的值==0作为结束{if (s[j]=='0') f=HT[f].lchild;else f=HT[f].rchild;j++;}i=j;cout<<HT[f].data;outfile<<HT[f].data;}outfile.close();cout<<"\n译码结果已保存在文件TextFile中.";cout<<endl;}void Print() //印代码文件{ int count=0;fstream infile;infile.open("CodeFile.txt",ios::in);char s[1000];while(!infile.eof()){infile.getline(s,sizeof(s));for(int i=0;s[i]!='\0';i++){ cout<<s[i];count++;if (count%50==0) cout<<endl; //在终端上每行显示50个代码}}infile.close();cout<<endl;}char menu() //菜单函数{ cout<<"功能菜单如下:"<<endl;cout<<"* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *"<<endl;cout<<" I:初始化(Initialization) "<<endl;cout<<" E:编码(Encoding) "<<endl;cout<<" D:译码(Decoding) "<<endl;cout<<" P:印代码文件(Print) "<<endl;cout<<" Q:退出(Exit) "<<endl;cout<<"* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *"<<endl;cout<<"请输入功能字符:";char ch;cin>>ch;return ch;}{ int n;int Array[100];char cArray[100];HuffmanTree HT;cout<<"输入n个字符:";cin.getline(cArray,100);n=strlen(cArray);cout<<"一共"<<n<<"个字符.\n";cout<<"依次输入各个字符的权值:"<<endl;for (int i=1;i<=n;i++) cin>>Array[i];int tag;char x=menu();while(1){ switch (x){case 'I':HuffmanCoding(HT,n,cArray,Array);break; case 'E':Encoding(HT,n);break;case 'D':Decoding(HT,n);break;case 'P':Print();break;case 'Q':tag=0;cout<<"结束"<<endl;break; default:cout<<"你输入错误!"<<endl;}if(tag==0) break;cout<<"y(继续) or n(退出)"<<endl;char ch;cin>>ch;if (ch=='y'){ cout<<"请输入功能字符:";char c;cin>>c;x=c;}else exit(1);}}源程序：#include<iostream>#include<fstream>#include<iomanip>#include<vector>using namespace std;typedef struct //节点结构{char data; //记录字符值long int weight; //记录字符权重unsigned int parent,lchild,rchild;}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void Select(HuffmanTree &HT,int i,int &s1,int &s2) //在HT[1...t]中选择parent不为0且权值最小的两个结点，其序号分别为s1和s2{s1=0;s2=0;int n1=30000,n2=30000;for(int k=1;k<=i;k++){if(HT[k].parent==0){if(HT[k].weight<n1){n2=n1; n1=HT[k].weight;s2=s1; s1=k;}elseif(HT[k].weight<n2){n2=HT[k].weight;s2=k;}}}}void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT,HuffmanCode &HC,int n)//将要编码的字符串存入空树中{ifstream fin1("zifu.txt");ifstream fin2("weight.txt");if(n<=1)return;int m=2*n-1;int i;HT=new HTNode[m+1];char *zifu;int *weight;zifu= new char[n+1];weight=new int[n+1];for(i=1;i<=n;i++)//将待编码的字符放在zifu数组中{char ch;ch=fin1.get();zifu[i]=ch;}for(i=1;i<=n;i++)//将带编码字符对应的权值放在weight数组中{fin2>>weight[i];}for( i=1;i<=n;i++){HT[i].data=zifu[i];HT[i].weight=weight[i];}for(i=n+1;i<=m;i++){HT[i].data='@';}for(i=1;i<=m;i++){HT[i].parent=HT[i].lchild=HT[i].rchild=0;}for(i=n+1;i<=m;++i){int s1,s2;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;}HC=(HuffmanCode)malloc((n+1)*sizeof(char*));开辟一个求编码的工作空间char *cd;cd=(char *)malloc(n*sizeof(char));//开辟空间存放权值cd[n-1]='\0';for(i=1;i<=n;i++){int start=n-1;int c,f;for( c=i, f=HT[i].parent;f!=0;c=f,f=HT[f].parent)//从叶子到根逆向求编码{if(HT[f].lchild==c)cd[--start]='0';//若是左孩子编为'0'elsecd[--start]='1';//若是右孩子编为'1'}HC[i]=(char *)malloc((n-start)*sizeof(char)); //为第i个编码分配空间strcpy(HC[i],&cd[start]);}delete []cd; //释放工作空间}void printHuffmanTree(HuffmanTree HT,int n) //显示有n个叶子结点的哈夫曼树的编码表{ ofstream fout("hfmtree.txt"); //将对应字符的的哈弗曼树存入cout<<"NUM"<<" "<<"data"<<" "<<"weight"<<" "<<"parent"<<" "<<"lchild"<<" "<<"rchlid"<<endl;for(int i=1;i<=2*n-1;i++){fout<<HT[i].weight<<setw(3)<<HT[i].parent<<setw(3)<<HT[i].lchild<<setw(3) <<HT[i].rchild<<endl;cout<<i<<setw(5)<<HT[i].data<<setw(3)<<HT[i].weight<<setw(3)<<HT[i].pare nt<<setw(3)<<HT[i].lchild<<setw(3)<<HT[i].rchild<<endl;}}void printHuffmanCoding(HuffmanTree HT,HuffmanCode HC,int n)//输出字符的对应哈弗曼编码并存入code.txt文件{cout<<"Huffman code is:"<<endl;ofstream fout("code.txt");for(int i=1;i<=n;i++){cout<<HT[i].data<<" --> ";cout<<(HC[i])<<endl;fout<<(HC[i])<<endl;}}void code_file(HuffmanTree HT,HuffmanCode HC,int n)//对文件tobetran.txt进行编码，并将编码存入codefile文件中{ifstream fin("tobetran.txt");ofstream fout("codefile.txt");vector<char> a;char ch;while((ch=fin.get())!='*')a.push_back(ch);cout<<"待编码的字符串为：";for(int k=0;k<a.size();k++)cout<<a[k];cout<<endl;cout<<"\n编码结果:"<<endl;for(int i=0;i<a.size();i++){for(int j=1;j<=n;j++){if(a[i]==HT[j].data){fout<<HC[j];break;}}}fin.close();fout.close();}void Decoding(HuffmanTree HT,HuffmanCode HC,int n)//打开codefile文件并对文件内容进行译码{int const m=2*n-1;ifstream fin("codefile.txt");ofstream fout("textfile.txt");vector<char> a;for(char c;fin>>c;)a.push_back(c);int count=0;for(int k=0;k<a.size();k++){cout<<a[k];count++;if(count%50==0)cout<<endl;}int i=0;int p; //用p来记住m的值cout<<endl;cout<<"\n译码结果："<<endl;while(i<a.size()){p=m; //从哈弗曼数的根开始遍历while(HT[p].lchild){if(a[i]=='1')p=HT[p].rchild;elsep=HT[p].lchild;i++;}fout<<HT[p].data;cout<<HT[p].data;}}void main(){int n;cout<<"输入权值个数："; //设置权值数值cin>>n;printf("\n");HuffmanTree HT; //哈夫曼树HTHuffmanCode HC; //哈夫曼编码表HCHuffmanCoding(HT,HC,n); //进行哈夫曼编码printHuffmanCoding(HT,HC,n); //显示编码的字符printf("\n");code_file(HT,HC,n); //显示要编码的字符串，并把编码值显示出来Decoding(HT,HC,n); //译码并显示译码后的字符串printf("\n\n\n");system("pause");}主要程序代码://HuffmanCode1.h#ifndef HUFFMAMCODE_H#define HUFFMAMCODE_H#include<iostream>#include<fstream>using namespace std;struct HuffmanNode //定义哈夫曼树各结点{int weight;int parent;int lchild,rchild;int flag;};class HuffmanCode1 //哈夫曼编码类{public:char Info[100];int Start;char Leaf;};class HuffmanTree1 //建立哈夫曼树类{private:HuffmanNode *Node;public:int f;HuffmanCode1 *hf;HuffmanTree1();~HuffmanTree1();void TranslatedCode();void CodeHuf(HuffmanNode a[],HuffmanCode1 b[],int n);void CreateHfmTree(char Str[],int m[],int n);void TransCode(HuffmanCode1 b[],int n) ;void TranslateArtcle(HuffmanCode1 b[],int n) ;};#endif //HUFFMAMCODE_HHuffmanCode.cpp#include "iostream"#include<stdio.h>#include "math.h"#include "stdlib.h"#include"HuffmanCode1.h"#include<string>using namespace std;#define MAXDA TA 10000 //最长字符串#define MAXSIZE 150 //最多子叶数//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ////////////////第一部分功能（W）实现的代码$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ HuffmanTree1::HuffmanTree1(){ Node=NULL; } //将树结点初始化为空HuffmanTree1::~HuffmanTree1(){ delete[] Node; } //释放结点空间void HuffmanTree1::CreateHfmTree(char Str[],int m[],int n)//建立哈夫曼树{int i,j,m1,m2,x1,x2;HuffmanNode *HfmNode=new HuffmanNode[2*n-1];HuffmanCode1 *HfmCode=new HuffmanCode1[n];for(i=0;i<2*n-1;i++){HfmNode[i].weight=0;HfmNode[i].parent=0;HfmNode[i].flag=0;HfmNode[i].lchild=-1;HfmNode[i].rchild=-1;}for(i=0;i<n;i++){HfmNode[i].weight=m[i];HfmCode[i].Leaf=Str[i];}for(i=0;i<n-1;i++){m1=m2=32767;x1=x2=0;for(j=0;j<n+i;j++){if(HfmNode[j].weight<=m1&&HfmNode[j].flag==0){m2=m1;x2=x1;m1=HfmNode[j].weight;x1=j;}else if(HfmNode[j].weight<=m2&&HfmNode[j].flag==0){m2=HfmNode[j].weight;x2=j;}}HfmNode[x1].parent=n+i;HfmNode[x2].parent=n+i;HfmNode[x1].flag=1;HfmNode[x2].flag=1;HfmNode[n+i].weight=HfmNode[x1].weight+HfmNode[x2].weight;HfmNode[n+i].lchild=x1;HfmNode[n+i].rchild=x2;}CodeHuf(HfmNode,HfmCode,n);TransCode(HfmCode,n);//TranslateArtcle(HfmCode,n);hf=HfmCode; f=n;}void HuffmanTree1::CodeHuf(HuffmanNode a[],HuffmanCode1 b[],int n) //对哈夫曼树进行编码{HuffmanCode1 Hfd;int c,p;for(int i=0;i<n;i++){Hfd.Start=n-1;c=i;p=a[c].parent;while(p!=0){if(a[p].lchild==c)[Hfd.Start]='0';else[Hfd.Start]='1';Hfd.Start--;c=p;p=a[c].parent;}printf("%c :",b[i].Leaf);for(int j=Hfd.Start+1;j<n;j++){b[i].Info[j]=[j];printf("%c",[j]);}printf("\n");b[i].Start=Hfd.Start;}}void HuffmanTree1::TransCode(HuffmanCode1 b[],int n) //对文章进行翻译并保存{ifstream ifs("WData.txt");ofstream ofs("WCode.txt");char s[1000];int t=0;char ch;cout<<"************************************************************** *****************"<<endl;printf("报文的编码为：\n");while(ifs.get(ch)){if(ch!='\n')s[t]=ch;for(int i=0;i<n;i++){if(s[t]==b[i].Leaf)for(int j=b[i].Start+1;j<n;j++){printf("%c",b[i].Info[j]);ofs<<b[i].Info[j];}}t++;}printf("\n");printf("报文的编码已经保存在WCode.txt中\n");cout<<"*********************************************************** ********************"<<endl;}void HuffmanTree1::TranslateArtcle(HuffmanCode1 b[],int n) //将所译的码翻译成文章并保存{int t=0;ifstream ifs("WCode.txt");ofstream ofs("TransWData.txt");string s;getline(ifs,s);for(t=0;s[t]!='\0';t++);int l=0;int j=0;printf("报文的译码结果为：\n");while(l<t){while(j<n){int hu=b[j].Start+1;int k=0;while(hu<n){if(s[l]==b[j].Info[hu]){l++;hu++;k++;}else{break;}}if(hu==n){printf("%c",b[j].Leaf);ofs<<b[j].Leaf;j=0;break;}else{l=l-k;j++; continue;}}}printf("\n");printf("译码的结果已经保存到TransWData.txt中\n");cout<<"*********************************************************** ********************"<<endl;}void HuffmanTree1::TranslatedCode(){ifstream ifs("WData.txt");char str[1000];char Str[100];int i=0,j,m[100],h,k=0;int n=0;cout<<"*********************************************************** ********************"<<endl;printf("文件中提取的文章字符串是：\n");char ch;while(ifs.get(ch)){printf("%c",ch);if(ch!='\n'){str[n++]=ch;}}printf("\n");printf("字符串中共含有字符%d个\n",n);for(i=0;i<n;i++){j=0;h=0;while(str[i]!=str[j])j++;if(j==i){Str[k]=str[i];printf("字符%c出现",Str[k]);}elsecontinue;for(j=i;j<n;j++){if(str[i]==str[j])h++;}printf("%d次\n",h);m[k]=h;k++;}cout<<"*********************************************************** ********************"<<endl;printf("字符串中字符种类有%d种\n",k);cout<<"*********************************************************** ********************"<<endl;printf("每个字符对应的哈夫曼编码是：\n");CreateHfmTree(Str,m,k);cin.get();// printf("\n");}//main.cpp//#include"HuffmanCode1.h"//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////第二部分功能实现的代码$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ typedef struct //哈弗曼树节点的结构体{char info; //关联字符信息unsigned int weight; //每个节点的权职unsigned int parent, lchild, rchild;}HTNode,*HuffmanTree;typedef char **HuffmanCode; //存储哈弗曼编码void Select(HuffmanTree HT, int j,int &s1,int &s2){ //选择双亲节点为0，并且最小的两个子叶节点int i=1,m;while(HT[i].parent!=0)i++; //找第一个双亲节点为0的子叶结点for(s2=s1=i;i<j;i++){ /保证s1中的权值最小，s2次小if(HT[i].parent==0 && HT[i].weight<HT[s1].weight){s2=s1;s1=i;}else if(HT[i].parent==0 && HT[i].weight>=HT[s1].weight &&HT[i].weight<=HT[s2].weight)s2=i;while(HT[i].parent==0 && s1==s2){m=i;m++;while(HT[m].parent!=0)m++;s2=m;}}}void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT, HuffmanCode &HC, int *w, int n, char *info){ //哈弗曼编码int i,m;HuffmanTree p;if(n<1) return;m = 2*n-1;HT = (HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode));for(p=HT+1,i=1;i<=n;++i,++p,++w,++info){ //初始化所有已存在的子叶信息p->info = *info;p->weight = *w;p->parent = 0;p->lchild = 0;p->rchild = 0;}//forfor(; i<=m;++i,++p){ //构造所需要的过度根节点p->weight = 0;p->parent = 0;p->lchild = 0;p->rchild = 0;}//forfor(i=n+1;i<=m;++i){ //建立哈弗曼树int s1,s2;Select(HT,i-1,s1,s2);HT[s1].parent =i;HT[s2].parent =i;HT[i].lchild = s2;HT[i].rchild = s1;HT[i].weight = HT[s1].weight+HT[s2].weight;}//for//哈弗曼编码HC = (HuffmanCode)malloc((n+1)*sizeof(char *));char* cd = (char*)malloc(n*sizeof(char));cd[n-1] = '\0';for(i=1;i<=n;++i){int f;unsigned int c;int start=n-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((n-start)*sizeof(char));strcpy(HC[i], &cd[start]);}//forfree(cd);}//HuffmanCoding//Y功能实现输出并保存字符串的二进制编码void CheckCoding(HuffmanTree HT, HuffmanCode HC, char *strcheck, int m,int k) { ofstream ofs("BCode.txt"); //查询哈弗曼编码信息int p;for(int i=0; i<m; i++){for(int j=1; HT[j].info != strcheck[i]; j++);cout<<HC[j]; //输出并保存字符串的二进制编码ofs<<HC[j];}cout<<endl;cout<<"字符串的二进制编码已经保存在“BCode.txt”中"<<endl;//cout<<"译码翻译得到的文章已保存在“Data.txt”中"<<endl;cout<<"************************************************************** *****************"<<endl;cout<<"各字符对应的编码为:"<<endl; //输出各字符对应的哈夫曼编码for( p=1;p<=k;p++){cout<<HT[p].info <<": "<<HC[p]<<endl;}}//CheckCoding//对键盘输入的二进制代码进行译码void HuffmanTranslateCoding(HuffmanTree HT, int n,char*c){ ofstream ofs("TransBData.txt"); //译码过程int m=2*n-1;int i,j=0;cout<<"译码翻译得到的文章已保存在“TransBData.txt”中"<<endl;cout<<"译码翻译得到的文章为:";while(c[j]!='\0'){i=m;while(HT[i].lchild && HT[i].rchild){if(c[j]=='0')i=HT[i].lchild;else if(c[j]=='1')i=HT[i].rchild;j++;}cout<<HT[i].info; //翻译成字符串并输出和保存ofs<<HT[i].info;}}//译码过程、、对"BCode.txt"的编码进行译码void HuffmanTranslateCoding2(HuffmanTree HT, int n){ ifstream ifs("BCode.txt");ofstream ofs("TransBData2.txt");string c;int m=2*n-1;int i,j=0;getline(ifs,c);cout<<"译码翻译得到的文章已保存在“TransBData2.txt”中"<<endl;cout<<"译码翻译得到的文章为:";while(c[j]!='\0'){i=m;while(HT[i].lchild && HT[i].rchild){if(c[j]=='0')i=HT[i].lchild;else if(c[j]=='1')i=HT[i].rchild;j++;}cout<<HT[i].info; //翻译成字符串并输出和保存ofs<<HT[i].info;}}void Menushow(){cout<<"||******************************************************************** ****||"<<endl;cout<<" || HuffmanCode and HUffmanTranslate System ||"<<endl;cout<<" || ***********哈夫曼编码/译码系统************* ||"<<endl;cout<<" || *************欢迎使用本系统**************** ||"<<endl;cout<<" || 东北电力大学信息工程学院计机093班兴趣小组||"<<endl;cout<<" || 制作人：范辉强（组长）李哲周兴宇||"<<endl;cout<<"||******************************************************************** ****||"<<endl;cout<<" ||在本系统中您可以进行如下操作：||"<<endl;cout<<" ||第一部分功能：||"<<endl;cout<<" || A :从文件提取字符串，然后对提取的字符串进行编码||"<<endl;cout<<" || B :根据W操作对“WCode.txt”里的二进制编码进行译码||"<<endl;cout<<" ||第二部分功能：||"<<endl;cout<<" || C :对您输入的字符串进行编码||"<<endl;cout<<" || D:对BCode.txt里的编码进行译码||"<<endl;cout<<" || E :对您输入的二进制编码进行译码||"<<endl;cout<<" ||第三部分功能：||"<<endl;cout<<" || F :退出本系统||"<<endl;cout<<"||******************************************************************** ****||"<<endl;cout<<" ||温馨提示：||"<<endl;cout<<" || 执行A，请将您的数据存储在同目录下名为“WData”文本文档里||"<<endl;cout<<" || 在执行C操作时务必在您输入的字符串后加上“#”||"<<endl;cout<<" || B与A是对应的B在A后运行||"<<endl;cout<<" || D/E与C是对应的，即B/C是根据C来进行译码的||"<<endl;cout<<" || 译码D/E应在编码C后才能进行||"<<endl;cout<<" ||*********************** Copyright by FanFan ********************||"<<endl;}//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ///main().cppint main(){int n=0,i=0,k=0,j,h,*w;FILE *fp;char ch2,str[MAXDA TA],choose,name[]="BData.txt";w=new int[MAXSIZE];char *info;char *strcheck=str;info=new char[MAXSIZE];char *ch=new char[MAXSIZE];HuffmanTree HT=new HTNode[MAXSIZE];HuffmanCode HC=NULL;HuffmanTree1 HuffmanNode;Menushow();while(1){cout<<endl;cout<<"************************************************************** *****************"<<endl;cout<<"*********************************************************** ********************"<<endl;cout<<"请输入您要进行的操作（W/F/B/C/Y/T)(不区分大小写)："<<endl;cin>>choose;cout<<"************************************************************** *****************"<<endl;switch(choose){case 'A':case 'a':HuffmanNode.TranslatedCode();break;case 'B':case 'b':HuffmanNode.TranslateArtcle(HuffmanNode.hf,HuffmanNode.f);case 'D':case 'd':HuffmanTranslateCoding2( HT,n);break;case 'E':case 'e'://进行译码操作cout<<"请您输入您要编译的二进制编码: "<<endl;cin>>ch;HuffmanTranslateCoding(HT,n,ch);break;case 'T':case 't'://退出系统return 0;case 'C':case 'c'://进行编码操作cout<<"请输入您要编码的字符串："<<endl;//从键盘输入字符串存放在字符数组str[1000]中/*if ((fp=fopen(name,"w"))==NULL){cout<<"cannot open file"<<endl;exit(0);}*/fp=fopen(name,"w");ch2=getchar();//接收上一次键盘输入的换行符ch2=getchar();while(ch2!='#'){fputc(ch2,fp);str[n++]=ch2;putchar(str[n-1]);ch2=getchar();}putchar(10);fclose(fp);cout<<endl;cout<<"输入的数据已经保存在“BData.txt”中"<<endl;cout<<"*******************************************************************************"<<endl;cout<<"字符串中共含有字符"<<n<<"个"<<endl;cout<<"*********************************************************** ********************"<<endl;for(i=0;i<n;i++) // 统计从键盘输入的字符串的信息{j=0;h=0;while(str[i]!=str[j])j++;if(j==i){info[k]=str[i];cout<<"字符"<<info[k]<<"出现";}elsecontinue;for(j=i;j<n;j++){if(str[i]==str[j])h++;}cout<<h<<"次"<<endl;w[k]=h;k++;}cout<<"************************************************************** *****************"<<endl;cout<<"字符串中字符种类有"<<k<<"种"<<endl;cout<<"************************************************************** *****************"<<endl;HuffmanCoding( HT, HC, w, n,info);//对输入的字符串进行编码*strcheck=str[0];cout<<"您输入的字符串编码为："<<endl;CheckCoding(HT,HC,strcheck,n,k);break;default:cout<<"对不起，您的输入不正确！请重新输入"<<endl;}//switch}//while}//main程序清单.cpp#include<iostream>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string>#include"Hh1.h"using namespace std;FILE * f1=fopen("d:\\pra1.txt","r");FILE * f2=fopen("d:\\pra2.txt","w");FILE * f3=fopen("d:\\pra4.huf","w");int main(){init(SN); //初始化字符数据库// input(f1); //读入初始文件的字符//for(int i=0;forest[i]!=NULL;i++)cout<<forest[i]->c<<":"<<forest[i]->weight<<endl; //输出字符及出现次数// cout<<"出现字符种类"<<count<<endl; //输出字符种类//HFM huffman(count); //创建哈夫曼树实例// huffman.creat(); //创建哈夫曼树// count=0;huffman.hufcode(); //哈夫曼编码，此时为逆向//exchange(); //调整首尾对调哈夫曼编码// huffman.savewithhufcode(f1,f2); //用哈夫曼编码存储原文件//cout<<endl;cout<<"1.查看哈夫曼编码"<<endl;cout<<"2.哈夫曼解码"<<endl;cout<<"3.查看压缩率"<<endl;int choice;cin>>choice;while(choice>=1&&choice<=3){switch(choice){case 1:{for(i=0;hufNode[i].sig!=NULL;i++){cout<<"字符"<<hufNode[i].sig->c<<"的哈夫曼编码:"; //输出哈夫曼编码//for(int j=0;j<hufNode[i].size;j++)cout<<hufNode[i].code[j];cout<<endl;}cout<<"最大列数:"<<huffman.maxc()<<endl;break;}case 2:{fclose(f2);f2=fopen("d:\\pra2.txt","r");huffman.hufdecode(f2,f3); //哈夫曼解码//cout<<endl;break;}case 3:{compress(); //查看压缩情况//cout<<endl;}}cout<<"1.查看哈夫曼编码"<<endl;cout<<"2.哈夫曼解码"<<endl;cout<<"3.查看压缩率"<<endl;cin>>choice;}cout<<"*谢谢使用*"<<endl; //退出操作//return 0;}.h#include<iostream>using namespace std;struct signode{ //signode节点，哈夫曼树节点//char c; //字符//int weight; //权重//bool b; //文章中是否出现//。

(完整word版)数据结构哈夫曼编码与译码

《数据结构》课程设计说明书题目哈夫曼编码与译码学号1267159206姓名张燕斌指导教师康懿日期2014.01。

02任务书目录第一章需求分析 (5)第二章总体设计 (6)第三章抽象数据类型定义 (7)3。

1 LinkList抽象数据类型的设计 (7)3.2 HuffmanTree抽象数据的设计 (7)第四章详细设计..。

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7第五章测试 (10)第六章总结 (11)附录：程序代码 (12)第一章需求分析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)。

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。

第二章总体设计（1）输入一个字符串用结构体链表存储字符串中出现的不同字符及其出现的次数。

（2）定义赫夫曼数的结点结构体，把不同的字符及其在字符串中出现的次数作为叶子结点的元素及其权值，统计叶子结点的个数n，开辟可以存储2*n个结点的顺序表，来赫夫曼树的各个结点,然后按照一定的规则构造赫夫曼树。

（3）开辟一个可以存储叶子结点元素及指向存储其赫夫曼编码链表的指针的顺序表，然后从叶子结点开始向上访问，是左孩子的把“0”接进链表是右孩子的把“1”接进链表,直到根结点，然后把叶子结点的元素及存储其赫夫曼链表的头指针读入顺序表,直到把所有的叶子结点的元素及指向存储其赫夫曼编码链表的头指针读入顺序表，这样得到的赫夫曼编码是倒序的。

(完整word版)数据结构课程设计(哈夫曼编码)

目录目录 (1)1 课程设计的目的和意义 (3)2 需求分析 (5)3 系统设计 (6)（1)设计思路及方案 (6)（2)模块的设计及介绍 (6)(3)主要模块程序流程图 (9)4 系统实现 (14)（1）主调函数 (14)(2)建立HuffmanTree (14)(3）生成Huffman编码并写入文件 (18)（4)电文译码 (19)5 系统调试 (22)小结 (25)参考文献 (26)附录源程序 (27)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。

哈夫曼编译码器课程设计报告(完整版)

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系别：XXX专业：XXX班级：XXX学号：XXX指导教师：XXX XXX2012年6 月21日xxx学院课程设计任务书题目一、赫夫曼编译码器专业、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。

哈夫曼编译码的设计与实现

哈夫曼编\译码的设计与实现一、简介1．设计目的：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。

2．问题的描述：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。

系统应该具有如下的几个功能：接收原始数据、编码、译码、打印编码规则。

二、数据结构的设计：1.哈夫曼结点结构体：typedef struct HtNode{int weight;int parent, lchild, rchild;}HtNode;2.哈夫曼树结构体：typedef struct HtTree{struct HtNode ht[MAXNODE+1];int root;}HtTree, *PHtTree;三、功能（函数）设计：总体上划分为四个模块，具体功能描述如下：1．初始化功能模块：接收输入信息，并正确输出2．建立哈夫曼树的功能模块：按照构造哈夫曼树的算法构造哈夫曼树，将HuffNode数组中的各个位置的各个域都添上相关的值3．哈夫曼编码的功能模块：根据输入的相关字符信息进行哈夫曼编码，然后将结果存入，同时将字符与0、1代码串的一一对应关系打印到屏幕上。

4．译码的功能模块：接收需要译码的0、1代码串，按照哈夫曼编码规则将其翻译成字符集中的字符所组成的字符串形式，将翻译的结果在屏幕上输出四、界面设计：该界面操做简单，内容详细，便于程序使用者根据提示轻松上手。

简洁明朗是该界面最大的特点。

哈夫曼编/译码请逐个输入结点和结点的权值>>>按Enter键开始根据此提示界面进入程序使用阶段。

请输入结点个数：根据用户输入结点个数，动态输入并存储字符及权值然后输出字符与0、1代码串的对应关系。

进入以下界面，进行后续操作1----------------------------编码2----------------------------译码3----------------------------重新输入权值;0----------------------------退出用户键入“0”，即可出编码译码操作五、程序设计：1．函数功能说明及其程序流程图的描述：1>:main函数：控制整个程序的整个流程。

哈夫曼码编、译码器的实现

根据下面给出的存储结构定义 typedef struct // 定义哈夫曼树中每个结点结构体类型 { char ch; //结点字符信息 int weight; // 定义一个整型权值变量 int lchild; // 定义左、右孩子及双亲指针 int rchild; int parent; } HTNode; typedef HTNode HFMT[MAXLEN]; //用户自定义HFMT数组类型 typedef char** HfCode;//动态分配字符数组存储哈夫曼编码表（7）基本操作的函数设计 void InitHFMT(HFMT T)；//初始化哈夫曼树 void InputWeight(HFMT T,char* weightFile)；// 输入权值 void SelectMin(HFMT T,int i,int *p1,int *p2)； //选择所有结点中较小的结点 void CreatHFMT(HFMT T)；// 构造哈夫曼树，T[2*n-1]为其根结点 void PrintHFMT (HFMT T)；// 输出向量状态表 void printHfCode(HfCode hc)；//输出字符的哈夫曼编码序列 HfCode hfEnCoding(HFMT T)；//利用构成的哈夫曼树生成字符的编码 void print_HuffmanTree(HFMT HT,int t,int i)//按树形形态输出哈夫曼树的形态 void Encoder(char* original,char* codeFile,HfCode hc,HFMT HT)； //利用已建好的哈夫曼树,对original文件中要传输的原始数据进行编码， //将编码结果存入文件codeFile中 void Decoder(char* codeFile ,char* textFile,HFMT HT)； //利用已建好的哈夫曼树,对传输到达的codeFile中的数据代码进行译

哈夫曼编码和译码的算法设计与实现

哈夫曼编码和译码的算法设计与实现实验名称哈夫曼编码和译码的算法设计与实现实验方案实验成绩实验日期实验室信息系统设计与仿真室I 实验操作实验台号班级姓名实验结果一、实验目的1、掌握哈夫曼编码的二叉树结构表示方法；2、编程实现哈夫曼编码译码器；3、掌握贪心算法的设计策略。

二、实验任务①从文件中读取数据，构建哈夫曼树；②利用哈夫曼树，对输入明文进行哈夫曼编码；③利用哈夫曼树，对输入编码译码为明文。

三、实验设计方案1、结构体设计Huffman树：包括字符，权，父亲下标，左孩子下标，右孩子下标#define N 29 //26个小写字母，逗号，句号和空格字符.struct treenode{ //静态链表char c; //charint w; //weightint f; //fatherint l; //left child indexint r; //right child index};struct treenode htree[2*N-1];2、自定义函数设计①函数原型声明void input(); //读取文件字符、权值数据void huffman(); //建立huffman树void getcode(int i, char *str); //得到单个字符的huffman编码void encode(char ch); //将明文进行huffman编码void decode(char *str); //将huffman编码译为明文②读取文件字符、权值数据void input(){int i;char c;int f;freopen("in.txt","r",stdin);for(i=0;i<n;i++)< p="">{c=getchar(); //接收字符scanf("%d",&f); //接收权值getchar(); //接收回车ht[i].c=c;ht[i].w=f;ht[i].l=ht[i].f=ht[i].r=-1; //初始化父亲、左右孩子下标} freopen( "CON", "r", stdin);}③建立huffman树//使用贪心法建立huffman树,每次选择权值最小的根结点void huffman(){void huffman(){int j,k,n;input();j=0;k=N;for(n=N;n<2*N-1;n++){ //建立huffman树，共合并N-1次int r=0,s=0;ht[n].l=ht[n].f=ht[n].r=-1;while(r<2){ //选择两个最小的权值结点if((ht[k].w==0 || ht[k].w>ht[j].w) && j<n){< p="">s+=ht[j].w;if(r==0) ht[n].l = j; //修改父亲、孩子下标else ht[n].r=j;ht[j].f=n;j++;}else{s+=ht[k].w;if(r==0) ht[n].l = k; //修改父亲、孩子下标else ht[n].r=k;ht[k].f=n;k++;}r++;}ht[n].w=s; //修改权值}}④根据字符下标找到字符的huffman编码//根据字符所在的下标，从叶子结点往上搜索到根节点，然后逆置得到该字符的huffman编码void getcode(int i, char *str){ int n,j,l=0;for(n=i;ht[n].f!=-1;n=ht[n].f){ //沿着父亲往上搜索int m=ht[n].f;if(n==ht[m].l)str[l++]='0'; //左孩子记为0elsestr[l++]='1'; //右孩子记为1}for(j=0;j<=(l-1)/2;j++){ //将编码逆置char t;t=str[j];str[j]=str[l-1-j];str[l-1-j]=t;}str[l]=0; // str存放huffman编码，字符串结束标记}⑤读入明文生成huffman编码void encode(char ch){int i;char str[N];for(i=0;ht[i].c!=0;i++)if(ht[i].c==ch) //找字符下标break;if (ht[i].c!=0){getcode(i,str); //得到字符的huffman编码printf("%s",str);}}⑥将huffman编码串译码为明文void decode(char *str){while(*str!='\0'){int i;for(i=2*N-2;ht[i].l!=-1;){if(*str=='0')i=ht[i].l;elsei=ht[i].r;str++;}printf("%c",ht[i].c);}}3、主函数设计思路：主函数实现实验任务的基本流程。

哈夫曼编码算法实现完整版.doc

哈夫曼编码算法实现完整版.doc
哈夫曼编码（Huffman Coding）是一种编码方式，它通过对最常出现频率最高的字符
串编码最短的字节，以节省带宽和存储空间。

它可以将字符信息编码为变长的序列，最短
的字符占用的位数就更少，而最长的字符占用的位数则更多。

实现哈夫曼编码步骤：
（1）统计字符串中字符出现的次数，并生成频率表
（2）将每个字符对应的频率以及编码长度（未分配）加入一个哈夫曼树（Huffman Tree）的叶节点集合中
（3）将集合中的叶节点按照哈夫曼编码的原则进行排序，并重新构造哈夫曼树
（4）从根节点开始计算叶节点的哈夫曼编码，并以二进制形式记录：找到从根节点
到叶节点的路径，从根节点出发，左子节点编码为0，右子节点编码为1
（5）最终给出每个字符对应的哈夫曼编码
哈夫曼编码有如下特点：
（1）使用有穷自动机原理：利用“最优子结构”和“贪心算法”的原理，构造符合
条件的哈夫曼树，从而获得哈夫曼编码；
（2）信源编码理论：哈夫曼编码是考虑到信源编码理论的一种应用，它能把信源各
字符的分布概率考虑在内，根据信源各字符分布给出较合理的字符编码，使得信源编码长
度最短；
（3）使用哈夫曼编码能更加有效地利用存储空间；
（4）哈夫曼编码能减少网络传输数据量，加快网络传输速度；
（5）哈夫曼编码的解码有较高的效率，可以采用类似BinarySearch的方式进行搜索，时间复杂度可以以O（log n）的速度进行解码
通过使用哈夫曼编码，能使编码的效率更高，节省大量存储空间和带宽。

此外，它的
实现原理相对较为简单，因此，现有大多数编码解码系统都会支持哈夫曼编码。

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算法与数据结构课程设计哈夫曼编码和译码的设计与实现1.问题描述利用哈夫曼编码进行通信可以大大提高信道的利用率，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设计一个哈夫曼码的编/译码系统。

2.基本要求a.编/译码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，建立哈夫曼树，并将它存于文件hfmTree中。

（2）E：编码（Encoding）。

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：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（树或凹入表形式或广义表）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。

b.测试数据（1）利用下面这道题中的数据调试程序。

某系统在通信联络中只可能出现八种字符，其概率分别为0.25，0.29，0.07，0.08，0.14，0.23，0.03，0.11，试设计哈夫曼编码。

（2）用下表给出的字符集和频度的实际统计数据建立哈夫曼树，并实现以下报文的编码和译码：“THIS PROGRAM IS MY FAVORITE”。

字符空格 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 13．需求分析3.1程序的基本功能本程序可以对任何大小的字符型文件进行Huffman编码，生成一个编码文件。

并可以在程序运行结束后的任意时间对它解码还原生成字符文件。

即：先对一条电文进行输入，并实现Huffman编码，然后对Huffman编码生成的代码串进行译码，最后输出电文数字3.2输入/输出形式当进行编码时输入为原字符文件文件名，当程序运行编码完成之后输入编码文件名（默认名为code.dll）。

当进行译码时输入为编码文件名（默认名为code.dll），从文件中读取Huffman 编码树后输入字符文件的文件名。

3.3测试数据要求本程序中测试数据主要为字符型文件。

4．概要设计1.2．功能模块说明（1）.编码：提示要编码的文件文件名→读取文件→以字母出现次数为权值建立哈弗曼树→对文本进行哈弗曼编码并输出编码→提示将编码保存的文件名→保存编码文件；（2）.译码：提示输入要译码的文件名→利用建立好的哈弗曼树进行译码→将译码输出→提示保存译码文件的文件名→保存译码文件；（3）.退出：退出系统，程序运行结束。

5．详细设计创建哈弗曼树编码译码6．调试分析1.从叶子节点开始向上遍历二叉树,获得哈夫曼编码;2.根据哈夫曼编码遍历哈夫曼树直到叶子节点,获得译码3.算法的时间复杂度分析：程序部分用双循环嵌套结构，时间复杂度为O（n2）.4．算法的空间复杂度分析：算法的空间复杂度为O（n）5. 程序需要反复调试，并且调试过程比较慢，需要有一个比较正确的调试方法，更需要我们有耐心7．用户使用说明1.输入字符的个数n2输入n个字符和n个权值3 选择（1—5）操作可对huffman树进行编码和译码以及huffman树表的打印4 退出系统8．测试结果9．附录#include "stdio.h"#include "stdlib.h"#include "string.h"#define MAX 100struct HafNode{int weight;int parent;char ch;int lchild;int rchild;}*myHaffTree;struct Coding{char bit[MAX];char ch;int weight;}*myHaffCode;void Haffman(int n)/* 构造哈弗曼树*/ {int i,j,x1,x2,s1,s2;for (i=n+1;i<=2*n-1;i++){s1=s2=10000;x1=x2=0;for (j=1;j<=i-1;j++){if(myHaffTree[j].parent==0&&myHaffTree[j].weight<s1){s2=s1;x2=x1;s1=myHaffTree[j].weight;x1=j;}else if(myHaffTree[j].parent==0&&myHaffTree[j].weight<s2){s2=myHaffTree[j].weight;x2=j;}}myHaffTree[x1].parent=i;myHaffTree[x2].parent=i;myHaffTree[i].weight=s1+s2;myHaffTree[i].lchild=x1;myHaffTree[i].rchild=x2;}}void HaffmanCode(int n){int start,c,f,i,j,k;char *cd;cd=(char *)malloc(n*sizeof(char));myHaffCode=(struct Coding *)malloc((n+1)*sizeof(struct Coding)); cd[n-1]='\0';for(i=1;i<=n;++i){start=n-1;for(c=i,f=myHaffTree[i].parent;f!=0;c=f,f=myHaffTree[f].parent) if(myHaffTree[f].lchild==c) cd[--start]='0';else cd[--start]='1';for(j=start,k=0;j<n;j++){myHaffCode[i].bit[k]=cd[j];k++;}myHaffCode[i].ch=myHaffTree[i].ch;myHaffCode[i].weight=myHaffTree[i].weight;}free(cd);}void print(){printf("************************************************************************* ******\n");printf("***** *****\n");printf("***** *****\n");printf("***** welcome to huffman coding and codeprinting *****\n");printf("***** *****\n");printf("***** *****\n");printf("*****1.init 2.coding 3.codeprinting 4.print the huffman 5.exit *****\n");printf("***** *****\n");printf("************************************************************************* ******\n");}Init(){int i,n,m;printf("now init\n");printf("please input the number of words:\n");scanf("%d",&n);m=2*n-1;myHaffTree=(struct HafNode *)malloc(sizeof(struct HafNode)*(m+1));for(i=1;i<=n;i++){printf("please input the word and the equal:\n");scanf("%s%d",&myHaffTree[i].ch,&myHaffTree[i].weight);myHaffTree[i].parent=0;myHaffTree[i].lchild=0;myHaffTree[i].rchild=0;}for(i=n+1;i<=m;i++){myHaffTree[i].ch ='#';myHaffTree[i].lchild=0;myHaffTree[i].parent=0;myHaffTree[i].rchild=0;myHaffTree[i].weight=0;}Haffman(n);HaffmanCode(n);for(i=1;i<=n;i++){printf("%c %d",myHaffCode[i].ch,myHaffCode[i].weight); printf("\n");}printf("init success!\n");return n;}void Caozuo_C(int m)/* 对字符进行编码*/{int n,i,j;char string[50],*p;printf("please input the words：\n");scanf("%s",string);n=strlen(string);for(i=1,p=string;i<=n;i++,p++){for(j=1;j<=m;j++)if(myHaffCode[j].ch==*p)printf("%s\n",myHaffCode[j].bit);}}void Caozuo_D(int n){int i,c;char code[1000],*p;printf("please input the coding：\n");scanf("%s",code);for(p=code,c=2*n-1;*p!='\0';p++){if(*p=='0'){c=myHaffTree[c].lchild;if(myHaffTree[c].lchild==0){printf("%c",myHaffTree[c].ch);c=2*n-1;continue;}}else if(*p=='1'){c=myHaffTree[c].rchild;if(myHaffTree[c].lchild==0){printf("%c",myHaffTree[c].ch);c=2*n-1;continue;}}}printf("\n");}void Caozuo_T(int n){int i;printf("word equal leftchild rightchild prents\n");for(i=1;i<=2*n-1;i++)printf("%c %d %d %d %d\n",myHaffTree[i].ch,myHaffTree[i].weight,myHaffTree[i].lchild,myHaf fTree[i].rchild,myHaffTree[i].parent);}main(){int n;char char1;print();n=Init();while(1){printf("A.coding B.codeprinting C.print the huffman D.exit\nplease input the process:\n");scanf("%s",&char1);if(char1=='D')break;switch(char1){case'A':Caozuo_C(n);break;/* 执行编码操作*/case'B':Caozuo_D(n);break;/* 执行译码操作*/case'C':Caozuo_T(n);break;/* 打印哈弗曼树*/}}}。