哈夫曼编译码---数据结构C语言版课程设计
数据结构课程设计 哈夫曼编码与译码器课程设计
数据结构课程设计题目名称：哈夫曼编码与译码器课程设计计算机科学与技术学院1.需求分析(1)熟练掌握哈夫曼编译原理(2)掌握程序设计步骤(3)根据哈夫曼编码原理，设计一个程序，在已知相关字符和字符对应权值（文件中存在或者用户输入）的情况下，根据用户要求对相应内容进行编码、译码等相应操作。
(4)输入的形式和输入值的范围；(5) 输出的形式；(6) 程序所能达到的功能；(7) 测试数据：包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果2.概要设计1.写好流程图，设计实验方案。
2.初始化，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HuofumanTree中。
3.编码。
利用已建好的哈夫曼树，对文件ToBeTran中的正文进行编码，然后将结果存入文件CodeFile中。
4.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。
5.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。
6.印哈夫曼树（Treeprinting）.将已在内存中的哈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哈夫曼树写入文件TreePrint中。
具体函数如下：1.Initialization()初始化2.Encoding()编码3.Decoding()译码4.Print_file()打印代码文件5.search(k,j,p)搜索二叉树6.Print_tree() 打印二叉树7.menu()主菜单8.main()主函数3.详细设计(1)哈夫曼结点定义类型以一个节点为单位，其中节点中包括他的父亲·左孩子·右孩子，权值(2)存储字符信息(3)用于编码时存取字符长度及起始位置(4)初始化将数据存入文件中void Initialization(){int i,j;FILE* HFM_f;//定义一个指针指向文件HFM_f = fopen("C:/Users/lenovo/Desktop/x.txt","w");//将文件打开，赋值给HFM_fif(HFM_f == NULL){printf("create file error!\n");}printf(" 请输入字符集大小: ");scanf("%d",&leaves);fprintf(HFM_f,"----输入的值-----\n");fprintf(HFM_f," 字符大小%4d\n",leaves);fprintf(HFM_f," 字符权值\n");for(i=0; i<leaves; i++){printf(" 请输入第%d个字符和其权:",i+1);scanf(" %c ",&HFM_num[i].hfstr);scanf("%d",&HFM_num[i].weight);fprintf(HFM_f,"%4c",HFM_num[i].hfstr);fprintf(HFM_f,"%4d\n",HFM_num[i].weight); //存储字符和权值}(5)建立哈夫曼树for(i=0; i<maxsize; i++)//哈夫曼树初始化{HFM_tree[i].parent = -1;HFM_tree[i].lchild = -1;HFM_tree[i].rchild = -1;HFM_tree[i].weight = 0;}for(i=0; i<leaves; i++){HFM_tree[i].weight = HFM_num[i].weight;}for(i=0; i<leaves-1; i++){int m1,m2;int m1_pos,m2_pos;m1=m2=65536;m1_pos=m2_pos=0;for(j=0; j<leaves+i; j++)//选出最小且没被访问的两个数{if(HFM_tree[j].weight<m1&&HFM_tree[j].parent == -1) {m2 = m1;m1 = HFM_tree[j].weight;m2_pos = m1_pos;m1_pos = j;}else{if(HFM_tree[j].weight<m2&&HFM_tree[j].parent == -1){m2 = HFM_tree[j].weight;m2_pos = j;}}}HFM_tree[leaves+i].parent = -1;HFM_tree[leaves+i].lchild = m1_pos;//HFM_tree[leaves+i]为两者的最小和的结点，即他们的父亲HFM_tree[leaves+i].rchild = m2_pos;HFM_tree[m1_pos].parent = leaves+i;HFM_tree[m2_pos].parent = leaves+i;HFM_tree[leaves+i].weight = m2+m1;//将和赋为他们的父亲结点的权值}(6)输出哈夫曼树printf("----------------哈夫曼编码--------------\n");printf(" parent lchild rchild weight\n");fprintf(HFM_f,"-------------哈夫曼编码------------\n");fprintf(HFM_f," parent lchild rchild weight\n");for(i=0; i<leaves*2-1; i++){printf("%8d%8d%8d%8d\n",HFM_tree[i].parent,HFM_tree[i].lchild,HFM_tre e[i].rchild,HFM_tree[i].weight);fprintf(HFM_f,"%8d%8d%8d%8d\n",HFM_tree[i].parent,HFM_tree[i].lchild, HFM_tree[i].rchild,HFM_tree[i].weight);}printf("\n");fclose(HFM_f);//关上文件}(7)编码void Encoding(){int i,j,p,c,k;FILE* HFM_f = fopen("CodeFile.txt","w");//打开文件if(HFM_f == NULL){printf("open file error!\n");}for(i=0; i<leaves; i++){c = i;//当前结点编号p = HFM_tree[i].parent;//父亲结点编号HFM_hf.start = len-1;//单个结点路径长度-1，即循环次数，从0开始算while(p!=-1)//根节点的p=-1，即根结点的父亲值为-1，即为初始化的值，证明根节点没有父亲结点{if(HFM_tree[p].lchild == c)//若左孩子为C，赋值0{HFM_hf.bit[HFM_hf.start] = 0;}else{HFM_hf.bit[HFM_hf.start] = 1;//若右孩子为c，赋值1 }--HFM_hf.start;c = p;//沿着树往上走，将刚才的父亲变为孩子p = HFM_tree[c].parent;//寻找当前结点的父亲，即原节点的爷爷}for(j=HFM_hf.start+1,k=0; j<len; j++,k++){HFM_code[i].bit[k] = HFM_hf.bit[j];}HFM_code[i].length = len-HFM_hf.start-1;HFM_code[i].start = HFM_hf.start+1;}for(i=0; i<leaves; i++){HFM_code[i].hfch = HFM_num[i].hfstr;printf(" character:%c start:%d length:%dCode:",HFM_code[i].hfch,HFM_code[i].start,HFM_code[i].length );for(j=0; j<HFM_code[i].length; j++){printf("%d",HFM_code[i].bit[j]);fprintf(HFM_f,"%d",HFM_code[i].bit[j]);}printf("\n");}printf("\n");fclose(HFM_f);}4.调试结果输入26个字符及其权值26个字母的编码如下：译码如下：打印文件中的内容:打印出的哈夫曼树如下：5.时间复杂度本代码的哈夫曼算法的时间复杂度为O(n^3)。
数据结构_哈弗曼树的编译码_课程设计_实验报告
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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。
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2 需求分析 （1）问题描述：输入权的个数，对每一个字符进行编码，编码完成后再对其编 码进行译码。 （2）问题补充：1,以字符出现字数作为权值，构建哈夫曼树，并将哈夫曼树的 存储结构的初态和终态进行输出； 2. 对每个字符进行编码并编码，然后对所编码进行破译。 （3）具体介绍：在本课题中，我们以每个字符出现次数作为权值，调用 ChuffmanTree()函数构建哈夫曼树； 并调用 print1()和 print2()函数将哈 夫曼的存储结构的初态和终态进行输出。 然后调用 HuffmanEncoding() 函数对哈夫曼树进行编码，调用 coding()函数编码；再调用 decode() 对编码进行译码，再输出至界面。至此，整个工作就完成了。 开始
ห้องสมุดไป่ตู้
6 参考文献..........................................................................................................................................9 7 附录 源程序..................................................................................................................................10
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2：读入 n 个权值放入向量 tree 的前 n 个分量中，它们是初始森林中的 n 个孤立 的根结点上的权值。 3：对森林中的树进行 n-1 次合并，共产生 n-1 个新结点，依次放入向量 tree 的 第 t 个分量中（n+1<=t<=m） （第 t 个分量的下标为 t-1） 。每次合并的步骤是：a 在当前森林的所有结点 tree[j]（0<=j<=i-1，i=t-1）中，选取具有最小权值和 次小权值的两个根结点， 分别用 p1 和 p2 记住这两个根结点在向量 tree 的下标。 B 将根结点 tree[p1]和 tree[p2]的两棵树合并， 使其成为新结点 tree[i]的左右 孩子， 得到一颗以新结点 tree[i]为根的二叉树。 同时修改 tree[p1]和 tree[p2] 的双亲域 parent， 使其指向新结点 tree[i]，这意味着它们在当前森林中已不再 是根，将 tree[p1]和 tree[p2]的权值相加后，作为新结点 tree[i]的权值。 ③编码 在哈弗曼树的存储结构中， 因为增加了结点与其双亲的链接，所以在具体实现求 哈弗曼编码的过程中，可以从哈弗曼树的叶结点 di（0<=i<=n-1）出发向上回溯 的根结点。其做法是：从哈弗曼树的叶子 tree[i]出发，利用双亲指针 parent 找到 tree[i]的 tree[p-1]的左还是右孩子，若是左孩子，则生成代码 0；否则 生成代码 1；然后以 tree[p-1]为出发点，重复上述过程，直到找到根结点为止。 显然，这样生成的代码序列与要求的编码次序相反，因此，可以将生成的代码从 后往前依次存放在一个位串 bits 中。因为各字符的编码长度不同，但不会超过 n，所以，bits 的大小应为 n，并且需要一个整型变量 start 来指示编码在位串 bits[n]中的起始位置，编码的存储结构及其算法。 typedef struct { 编码在位串中的位置 }codetype; 写出哈夫曼编码 {从叶结点出发进行回塑，左子树为-1，右子树为 0 } 将 i+1 个字符的编码存入 code[i] } } ④译码 与编码过程相反， 译码过程是从哈夫曼树的根结点出发，逐个读入电文中的二进 制码， 如读入 0，则走向左孩子，否则走向右孩子，一旦达到叶结点 code[i].ch。 然后，重新从根结点出发继续译码，直到二进制电文结束。
数据结构课程设计总结报告 哈夫曼编码译码
《数据结构》课程设计实验报告题目哈夫曼编码/译码器学院数理与信息学院专业计算机科学与技术班级计科132学生姓名刘海澍 5周弘杰8徐铭瑶 3指导教师编写日期数据结构课程设计目录1 问题描述.................................................................错误!未定义书签。
2 问题分析.................................................................错误!未定义书签。
3 算法设计 (2)3.1抽象数据类型定义 (2)3.2模块划分 (3)4 详细设计 (4)4.1数据类型的定义 (4)4.2主要模块的算法描述 (4)4.3 流程图 (6)5 测试分析 (9)6 课程设计总结 (10)7 成员分工 (10)参考文献 (11)附录（源程序清单） (12)1.问题描述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。
1) 初始化：键盘输入字符集大小n、n个字符和n个权值，建立哈夫曼树；2) 编码：利用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码；3) 输出编码；4）显示哈夫曼树；5）界面设计的优化；6) 设字符集及频度如下表：字符空格 A B C D E F频度4 9 23 2 17 15字符G H I J K频度1 2 3 3 42.问题分析（1）定义一个变量名为HTNode的结构体，用该结构体中的char data、int weight、int parent、int lchild、int rchild分别表示哈夫曼树中每个结点的权值、权重、双亲结点、左孩子、右孩子，再定义一个HTNode类型的数组ht[60]存放哈夫曼树；另外定义一个变量名为HCode的结构体，采用HCode类型变量的cd[start]~cd[n]存放当前结点的哈夫曼编码、最后定义一个HCode类型的数组hcd[30]的数组用于存放当前叶子结点ht[i]的哈夫曼编码。
数据结构课设报告 哈夫曼编译器 C语言 源码
中南大学数据结构课程设计报告题目哈夫曼编译器学生姓名孙毅指导教师杨希学院信息科学与工程学院专业班级信息安全1401班二○一六年十一月1 / 23目录一、课程设计目的数据结构是计算机专业的核心课程，是计算机科学的算法理论基础和软件设计的技术基础，实践性强，课程设计是加强学生实践能力的一个重要手段。
课程设计要求学生在完成程序设计的同时能够写出规范的设计报告，培养学生分析问题、解决问题，提高学生软件设计能力。
二、课程设计的内容哈夫曼编译器2.1、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。
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。
对于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编写哈夫曼编译系统。
2.2、基本要求(1)从键盘读入字符集大小n , 以及n个字符和权值，建立哈夫曼树。
(2)利用已建好的哈夫曼树对文件正文进行编码，将结果存入相关文件中。
(3)利用已建好的哈夫曼树将编码文件中的代码进行译码，结果存入文件中。
(4)输出代码文件，以紧凑格式显示。
(5)以直观的方式输出哈夫曼树，同时将此字符形式的哈夫曼树写入文件中。
三、问题描述，解决的方法3.1从键盘读入字符集大小n , 以及n个字符和权值，建立哈夫曼树。
a.首先设计一个结构体，成员有权值、左右儿子、以及字符本身，再设计一个输入函数，函数中要求输入字符集大小n，以及这n个字符和他们各自对应的权值。
b.再根据以上的各种输入结合建立哈夫曼树的思想原理建立起哈夫曼树，设计的函数包括有两个，一个是选中最小权值的两棵树，另一个是创建哈夫曼树。
3.2利用已建好的哈夫曼树对文件正文进行编码，将结果存入相关文件中。
a.第一步是要求用户输入待编码文件的路径，再根据路径读取待编码文件里的内容，再利用哈夫曼树将内容编码。
b.将编码的结果存入文件中，文件起名为编码结果.txt，这个工作已经在编码路径的同时并完成了。
哈夫曼编译码课程设计报告
四、参考文献
1.数据结构（C 语言版） 147 页——赫夫曼树和赫夫曼树编码的存 储表示，及求赫夫曼编码的算法 2.C 语言设计（第三版） 371 页—377 页 附录 E C 库函数——用 于程序的开始 3.网络——赫夫曼译码
五、附录
程序清单 :
Honor Code ： #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> //--------哈夫曼树和哈夫曼编码的储存表示-------typedef struct { int weight; int parent,lchild,rchild; }HTNode,*HuffmanTree; //动态分配数组储存哈夫曼树 typedef char ** HuffmanCode; //动态分配数组储存哈夫曼编码表
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//-------------在 HT[1..n]中选择 parent 为 0 的且 weight 最小的两个节点 s1 和 s2--------void Select(HuffmanTree HT,int n,int & s1,int &s2){ for(int i=1;i<=n;i++) //任取两个 parent 为 0 的 节点赋值给 s1 和 s2 if(!HT[i].parent){ s1=i; break; } for(i++;i<=n;i++) if(!HT[i].parent){ s2=i; break; } if(HT[s1].weight-HT[s2].weight){ int temp; temp=s1; s1=s2; s2=temp; } for(i=1;i<=n;i++) //对数组进行遍历，寻找最小的两个节点 if(!HT[i].parent){ if(HT[i].weight<HT[s1].weight){ s2=s1; s1=i;} else if(HT[i].weight<HT[s2].weight&&i!=s1) s2=i; } } //---------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---------void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT,HuffmanCode &HC,int *w,int n){ if(n<=1) return; int s1,s2,i,num=2*n-1; HuffmanTree p; HT=(HuffmanTree)malloc((num+1)*sizeof(HTNode)); //0 号单元未用 for(p=HT+1,i=1;i<=n;i++,p++,w++) {//对静态链表初赋值 p->weight=*w; p->lchild=NULL; p->parent=NULL; p->rchild=NULL; } for(;i<=num;p++,i++){ p->weight=0; p->lchild=NULL; p->parent=NULL; p->rchild=NULL; } for(i=n+1;i<=num;i++){ // 建立哈夫曼树 Select(HT,i-1,s1,s2); //选择两个权值最小的节点 HT[s1].parent=i; HT[s2].parent=i; HT[i].lchild=s1;
数据结构课程设计哈夫曼编码实验
数据结构设计性实验Huffman编码与译码学号姓名班级设计性实验—Huffman 编码与译码一．实验目的：在掌握相关基础知识的基础上，学会自己设计实验算法，熟练掌握Huffman 树的建立方法，Huffman 编码的方法，进而设计出Huffman 译码算法，并编程实现。
二．实验要求：在6学时以内，制作出能够实现基于26个英文字母的任意字符串的编译码。
写出技术工作报告并附源程序。
三．实验内容及任务：1．设字符集为26个英文字母，其出现频度如下表所示。
2．建Huffman 树； 3．利用所建Huffman 树对任一字符串文件进行编码——即设计一个Huffman 编码器；4．对任一字符串文件的编码进行译码——即设计一个Huffman 译码器。
实现步骤：1．数据存储结构设计； 2．操作模块设计； 3．建树算法设计； 4．编码器设计；5． 译码器设计；51 48 1 15 63 57 20 32 5 1频度z y x w v u t 字符11611882380频度p 21 f q15 g r 47 h s o n m l k j 字符 57 103 32 22 13 64 186 频度 i e d c b a 空格 字符四．分析以及算法描述1.分析问题1)首先学习二叉树的知识，了解二叉树的路径、权数以及带权路径长度计算。
2)认识霍夫曼树，了解霍夫曼树的定义，构造霍夫曼树构造算法①又给定的n个权值{w1，w2，w3，……，w n}构造根节点的二叉树，从而得到一个二叉树森林F={T1，T2，T3，……T n}。
②在二叉树森里选取根节点全职最小和此最小的两棵二叉树作为左右节点构造新的二叉树，此时新的二叉树的根节点权值为左右子树权值之和。
③在二叉树森林中删除作为新二叉树的根节点左右子树的两棵二叉树，将新的二叉树加入到二叉树森林F中。
④重复②和③，当二叉树森林F只剩下一棵二叉树时，这棵二叉树是所构造的霍夫曼树。
3)练习通过普通树来构造霍夫曼树。
数据结构课程设计哈夫曼编码译码器.doc
数据结构课程设计哈夫曼编码译码器.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权值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。
txt”输出哈夫曼编码并保存至文件“哈夫曼编码。
txt1.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-省略部分-;}void bianma2(HTNode ht[],HCode hcd[],CHar ch,int n,char bianma[]){ int i; FILE*fp; char filename[20]; printf("请输入要打开的文件名(*.txt):"); scanf("%s",filename); if((fp=fopen(filename,"r"))==NULL) { printf("\n\t\t文件打开失败!!!"); return; } for(i=0;!feof(fp);i++) { fread(ch.s[i],sizeof(char),1,fp); } ch.num=strlen(ch.s); printf("\n读入成功!\n"); printf("文件中的字符集为:\n%s",ch.s); fclose(fp);editHCode(ht,hcd,ch,n,bianma); getch(); system("cls"); return;}//译码函数void yima1(HTNode ht[],HCode hcd[],int n,char bianma[]){ int i; char code[MAXcode]; printf("请输入编码进行译码（以‘#’结束）:\n"); for(i=0;i四、调试结果主菜单建立字符权值选择2.从文件读入字符进行统计输入测试文件名“cs.txt”输出个字符权值建立哈夫曼树并输出至文件生成哈夫曼编码并保存至文件编码选择2.从文件读入字符集编码编码结果保存至文件译码选择2.从文件读入编码，读入上一步的编码译码完成，返回！退出系统word教育资料div ;i++) 达到当天最大量API KEY 超过次数限制。
c哈夫曼编码课程设计
c 哈夫曼编码课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解哈夫曼编码的基本原理，掌握其构建过程和应用场景。
2. 学生能运用哈夫曼编码进行数据压缩，并了解压缩比的概念。
3. 学生能理解哈夫曼编码在通信、图像处理等领域的重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立构建哈夫曼树并进行编码。
2. 学生能够分析给定数据，选择合适的编码方法进行数据压缩。
3. 学生能够运用编程工具实现哈夫曼编码和解码过程。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习哈夫曼编码，培养对数据压缩技术的兴趣，提高信息素养。
2. 学生在合作学习过程中，培养团队协作能力和沟通能力。
3. 学生了解我国在数据压缩领域的研究成果，增强民族自豪感。
课程性质：本课程为信息技术课程，旨在帮助学生掌握数据压缩的基本方法，提高数据处理能力。
学生特点：学生处于高年级阶段，具备一定的编程基础和逻辑思维能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力和创新能力。
通过分解课程目标为具体学习成果，使学生在学习过程中能够明确自身的学习进度和目标。
二、教学内容1. 哈夫曼编码基本原理：介绍哈夫曼编码的概念、原理和优势，结合教材相关章节，使学生理解哈夫曼编码在数据压缩中的应用。
- 哈夫曼树的构建方法- 哈夫曼编码的生成过程- 压缩比的概念及其计算方法2. 哈夫曼编码的实际操作：通过实际操作，让学生掌握哈夫曼编码的构建和编码过程。
- 利用编程工具实现哈夫曼树的构建- 编程实现哈夫曼编码的生成- 数据压缩与解压缩的实际操作3. 哈夫曼编码的应用案例分析：结合教材案例，分析哈夫曼编码在通信、图像处理等领域的作用。
- 通信领域的数据压缩- 图像处理中的哈夫曼编码应用- 其他领域中的应用案例4. 编程实践：布置相关编程任务，巩固学生对哈夫曼编码的理解和应用。
- 实现哈夫曼编码的压缩和解压缩程序- 分析不同数据集的压缩效果，优化哈夫曼编码方法教学内容安排和进度：第1课时：哈夫曼编码基本原理及构建方法第2课时：哈夫曼编码的实际操作（构建哈夫曼树、生成编码）第3课时：哈夫曼编码的应用案例分析第4课时：编程实践（实现压缩与解压缩程序，优化编码方法）三、教学方法本课程将采用以下教学方法，以促进学生的主动参与和深入理解：1. 讲授法：对于哈夫曼编码的基本原理和概念，通过教师清晰的讲解，结合教材内容，使学生快速掌握理论基础。
数据结构课程设计赫夫曼编译码器C
赫夫曼编\译码器摘要本次课程设计过程中我主要根据课本中的实现思想及算法编写程序，体现以课本知识的应用为主，在学习了线性表、栈、队列、二叉树、树和图等结构的基础上，以能够更加熟练的应用所学知识，并能结合一些著名算法来实现对一些实际问题的应用，例如，赫夫曼树等，从而更为深刻理解数据结构的内涵，熟悉它们各自的应用场合及方法。
有些在平时课程中并没有掌握的内容在这次课程设计中都是先通过看课本学懂了，然后再在课程设计中加深印象，实现算法的应用和扩展。
这次课程设计的设计内容主要是通过实际的例子和程序来实现课本中所学习的算法的应用。
程序设计设计语言采用C++,程序运行平台为Windows XP。
赫夫曼编\译码器的主要功能是先建立赫夫曼树，然后利用建好的赫夫曼树生成哈夫曼编码后进行译码。
赫夫曼编译系统分为五个功能模块：原始数据载入，打印编码规则、编码、译码。
以二叉树的应用为基础，包括统计信息，并通过构建赫夫曼树、对信息进行赫夫曼编码，将编码信息等存入文档。
关键字数据结构栈和队列赫夫曼树赫夫曼编码目录1引言 (1)1.1课程设计目的 (1)1.2课程设计背景 (1)1.3课程设计主要内容 (1)2需求分析 (3)3 概要设计 (4)3.1 设计思想 (4)3.2 函数间的关系 (4)3.3数据结构与算法设计 (4)4详细设计 (6)4.1 赫夫曼的主要结构 (6)5 调试分析 (8)6 测试并列出测试结果 (9)6.1 测试方式 (9)6.2 测试结果 (9)7 总结 (13)致谢 (14)参考文献 (14)附录 (15)1 引言当今社会，计算机技术和通信技术已不断发展，处理和传输的数据量越来越庞大。
如何采用有效的数据压缩技术引起了人们的极大重视。
从而产生了哈夫曼编码，它是一种应用广泛且非常有效的数据压缩技术，该技术一般可将数据压缩20%至90%，通常我们将压缩技术称为编码，解压缩过程称为解码。
树状结构简称为树，是一种以分支关系进行定义的层次结构，是十分重要的非线性数据结构，在计算机软件设计方面，有着广泛的应用。
哈夫曼编码-数据结构-C程序
数据结构课程设计一、目的《数据结构》是一门实践性较强的软件基础课程，为了学好这门课程，必须在掌握理论知识的同时，加强上机实践。
本课程设计的目的就是要达到理论与实际应用相结合，使同学们能够根据数据对象的特性，学会数据组织的方法，能把现实世界中的实际问题在计算机内部表示出来，并培养基本的、良好的程序设计技能。
二、要求通过这次设计，要求在数据结构析逻辑特性和物理表示，数据结构的选择的应用、算法的设计及其实现等方面中深对课程基本内容的理解。
同时，在程序设计方法以及上机操作等基本技能和科学作风方面受到比较系统和严格的训练。
三、内容2.哈夫曼编码/译码器【问题描述】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。
【基本要求】(1)初始化：键盘输入字符集大小n、n个字符和n个权值，建立哈夫曼树；(2)编码：利用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码；(3)输出编码；(4)设字符集及频度如下表：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 1【选做内容】(1)译码功能；(2)显示哈夫曼树；(3)界面设计的优化。
哈夫曼编写编译码一、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，这要求在发送端通过一个编码系统对待传输预先编码，在接收端将传来的数据进行译码。
对于双工通道，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。
二、概要设计1．哈夫曼树的定义：在一棵二叉树中，若带权路径长度达到最小，称这样的二叉树为最优二叉树，也称为哈夫曼树。
2．哈夫曼树的构造：假设有N个权值，则构造出的哈夫曼树有N个叶子结点。
N个权值分别设为W1,W2,……….Wn,则哈夫曼树的构造规则为：（1）将W1，W2，……….Wn看成有N棵树的森林；（2）在森林中选出两个根结点的权值最小的树合并，作为一棵新树的左，右子树，且新树的根结点为其左，右子树结点权值之和；（3）从森林中删除选取取的两面三刀棵树，并将新树加入森林；（4）重复（2）（3）步，直到森林中只剩一棵树为止，该树即为我们所求得的哈夫曼树。
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《数据结构》课程设计报告%设计题目?学院名称信息工程学院专业班级12 计本 2姓名张翠翠学号17 ______$题目：哈夫曼(Huffman)编/译码器一、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（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。
二、设计目标帮助学生熟练掌握树的应用和基本操作，重点掌握二叉树的存储，这里以哈夫曼树为设计目标进一步提高学生的设计能力及对树的理解。
三、任务要求；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，建立哈夫曼树，并将它存于文件hfmTree 中。
2) E：编码（Encoding）。
利用以建好的哈夫曼树（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）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。
四、需求分析~利用哈夫曼树(Huffman)编/译码（一）、初始化哈夫曼树（二）、建立哈夫曼树（三）、对哈夫曼树进行编码（四）、输出对应字符的编码（五）、译码过程五、概要设计哈夫曼树的存储结构描述~typedef struct{unsigned int weight;unsigned int parent, lchild, rchild;}HTNode, *HuffmanTree;哈弗曼树的算法void CreateHT(HTNode ht[],int n)arent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=-1; arent==-1) eight<min1) eight;lnode=k;}}else if (ht[k].weight<min2){min2=ht[k].weight;rnode=k;}}}ht[lnode].parent=i;ht[rnode].parent=i;eight=ht[lnode].weight+ht[rnode].weight;child=lnode;ht[i].rchild=rnode; arent;while (f!=-1) child==c) arent;、}++; ata);for (k=hcd[i].start;k<=n;k++) d[k]); }printf("\n");}}#void editHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n) ata)tart;k<=n;k++){printf("%c",hcd[j].cd[k]);}break; tart,j=0;k<=n;k++,j++)d[k]) ata);for(x=0;code[x-1]!='#';x++) ata=str[i];ht[i].weight=fnum[i];}（while (flag) .");getch();system("cls");break;case 'b':case 'B':system("cls");printf("请输入要进行编码的字符串(以#结束):\n"); &editHCode(ht,hcd,n);printf("\n按任意键返回...");getch();system("cls");break;case 'c':case 'C':system("cls");！DispHCode(ht,hcd,n);printf("请输入编码(以#结束):\n");deHCode(ht,hcd,n);printf("\n按任意键返回...");getch();system("cls");break;case 'd':<case 'D':flag=0;break;default:system("cls");}}}字符（空格A B C D E F G&HI J K L M频度186【64132232103211547—57153220由上表画出哈夫曼树：…由哈夫曼树得出各字符的编码：字符编码字符编码空格10|0001DA010E111111001 B011111%FC0000G01110关系调用：；该程序的流程图：`【开始结点数是否大于1将data 和权值赋给ht输出根结点和权值调用selectmin 函数 计算根结点函数父结点为两子结点之和"是否为根结点左子是否为空此时编码为0i<=2*ni++编码为1结束、否否右子是否为空是是否否|是是七、测试分析白盒：查看代码完整性￥白盒测试也称结构测试或逻辑驱动测试，它是按照程序内部的结构测试程序，通过测试来检测产品内部动作是否按照设计规格说明书的规定正常进行，检验程序中的每条通路是否都能按预定要求正确工作。
这一方法是把测试对象看作一个打开的盒子，测试人员依据程序内部逻辑结构相关信息，设计或选择测试用例，对程序所有逻辑路径进行测试，通过在不同点检查程序的状态，确定实际的状态是否与预期的状态一致。
黑盒：测试是否可以正确的创建，删除，插入，打印，查找等操作黑盒测试也称功能测试，它是通过测试来检测每个功能是否都能正常使用。
在测试中，把程序看作一个不能打开的黑盒子，在完全不考虑程序内部结构和内部特性的情况下，在程序接口进行测试，它只检查程序功能是否按照需求规格说明书的规定正常使用，程序是否能适当地接收输入数据而产生正确的输出信息。
黑盒测试着眼于程序外部结构，不考虑内部逻辑结构，主要针对软件界面和软件功能进行测试。
八、使用说明:1) 输入n个字符的权值2) 输入对应的字符3) 得出各字符的编码九、测试数据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 1注：学生在测试数据时，需要写出测试用例和截图十、该程序的源代码#include <>#include <> arent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=-1; arent==-1) eight<min1) eight;lnode=k;};else if (ht[k].weight<min2){min2=ht[k].weight;rnode=k;}}}ht[lnode].parent=i;ht[rnode].parent=i;eight=ht[lnode].weight+ht[rnode].weight;child=lnode;ht[i].rchild=rnode; arent;while (f!=-1) child==c) arent;}}++; ata);for (k=hcd[i].start;k<=n;k++) d[k]); }printf("\n");}}—void editHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n) ata)tart;k<=n;k++){printf("%c",hcd[j].cd[k]);}break; tart,j=0;k<=n;k++,j++)d[k]) ata);for(x=0;code[x-1]!='#';x++) ata=str[i];ht[i].weight=fnum[i];}；while (flag) .");getch();system("cls");break;case 'b':case 'B':system("cls");printf("请输入要进行编码的字符串(以#结束):\n");`editHCode(ht,hcd,n);printf("\n按任意键返回...");getch();system("cls");break;case 'c':case 'C':system("cls");,DispHCode(ht,hcd,n);printf("请输入编码(以#结束):\n");deHCode(ht,hcd,n);printf("\n按任意键返回...");getch();system("cls");break;case 'd':、case 'D':flag=0;break;default:system("cls");}}}：该程序的截图：初始化界面截图如下选A时的显示结果截图如下选择B时的显示结果截图如下选C时的显示结果截图如下十一、使用说明（给出软件如何使用，使用时的注意事项）VC++编程环境使用1、VC++程序启动2、新建工程Project3、设定工程Project名称、保存位置4、设定工程Project的类型5、工程Project的描述信息生成6、空工程Project建立完毕7）向工程Project中添加(新建)源代码文件的类型、名称、保存位置8、设定源代码文件的类型、名称9、源代码文件被添加到工程中10、在源代码文件中添加程序代码11、程序代码编译完成后编译、链接过程注意事项：（1）一个工程project中可以有多个源文件(.cpp)、多个头文件（.h）；但这些源代码文件中只能出现一个main函数，作为整个程序运行的入口；（2）必须关闭前一次程序运行结果窗口，才能进行下一次程序运行；（3）书写标识符时，忽略了大小写字母的区别。