云南大学软件学院数据结构实验5

云南大学软件学院数据结构实验报告实验难度： A □ B □ C □

学期：2017秋季学期

任课教师:

实验题目:

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完成提交时间：年月日

一、【实验构思（Conceive）】(10%)

（本部分应包括：描述实验实现的基本思路，包括所用到的离散数学、工程数学、程序设计等相关知识，对问题进行概要性地分析）

首先是赫夫曼树的建立，根据所给字符及对应频度构造赫夫曼树；然后建立赫夫曼编码表，将每个字符的赫夫曼编码存储到一个数组中去；打印输出赫夫曼树和赫夫曼编码表，显示出赫夫曼树的结构和各字符名称及对应的赫夫曼编码；然后输入需要编码的字符串，并对输入的字符串进行哈夫曼编码，将结果写入文件；译码，将文件中的赫夫曼编码按照编码表翻译成对应字符串。

二、【实验设计(Design)】(20%)

（本部分应包括：抽象数据类型的定义和基本操作说明，程序包含的模块以及各模块间的调用关系，关键算法伪码描述及程序流程图等，如有界面则需包括界面设计，功能说明等）

typedef struct tnode // 哈夫曼树结点存储结构

{

datatype name;

double weight;

int lchild, rchild, parent;

}huftree;

typedef struct cnode // 哈夫曼编码表结构

{

char bits[leafnum+1];

int start;

char ch;

}hufcode;

ch[]={'\0','','A','B','C','D','E','F','G','H','I','J','K','L','M','N','O' ,'P','Q','R','S','T','U','V','W','X','Y','Z'};

w[]={0,186,64,13,22,32,103,21,15,47,57,1,5,32,20,57,63,15,1,48,51,80,23,8 ,18,1,16,1};

//根据题目中的这些数据建立赫夫曼树，先把数据储存在数组中。

void creattreehuffman(huftree tree[]) // 建立哈夫曼树

void creatcodehuffman(hufcode code[], huftree tree[]) // 建立哈夫曼编码void writecodehuffman(hufcode code[], huftree tree[]) //哈弗曼编码

void transcodehuffman(hufcode code[], huftree tree[], char s[])

// 哈夫曼译码

void printtreehuffman(huftree tree[]) // 输出哈夫曼树

void printcodehuffman(hufcode code[]) //输出每个字符的哈夫曼编码

三、【实现（Implement）】(30%)

（本部分应包括：抽象数据类型各操作的具体实现代码、关键操作的具体算法实现、函数实现，主程序实现等，并给出关键算法的时间复杂度分析。如有界面则需包括界面的关键实现方法等。）

void creattreehuffman(huftree tree[]) // 建立哈夫曼树

{

int i, j, p1, p2;

double least1, least2;

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

{

tree[i].name = '\0';

tree[i].parent = 0;

tree[i].lchild = 0;

tree[i].rchild = 0;

tree[i].weight = 0.0;

}

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

{

tree[i].name = ch[i];

tree[i].weight = w[i];

}

for (i=leafnum+1; i<=hufnum; i++)

{

p1=0; p2=0; least1=least2=maxdouble;

for (j=1; j

if (tree[j].parent==0)

if (tree[j].weight

{

least2=least1;

least1=tree[j].weight;

p2=p1;

p1=j;

}

else

{

if(tree[j].weight

{

least2=tree[j].weight;

p2=j;

}

}

tree[p1].parent=i;

tree[p2].parent=i;

tree[i].lchild=p1;

tree[i].rchild=p2;

tree[i].weight=tree[p1].weight+tree[p2].weight;

}

tree[hufnum-1].parent=0;

}

void creatcodehuffman(hufcode code[], huftree tree[]) // 建立哈夫曼编码 {

int i, c, p;

hufcode buf;

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

{

buf.ch=ch[i];

buf.start=leafnum;

c=i;

p=tree[i].parent;

while (p != 0)

{

buf.start--;

if (tree[p].lchild==c)

buf.bits[buf.start]='0';

else

buf.bits[buf.start]='1';

c=p;

p=tree[p].parent;

}

code[i]=buf;

}

}

void writecodehuffman(hufcode code[], huftree tree[]) //哈弗曼编码 {

int i, j, k, n=0;

char c[100];

cout<< "请输入字符串:" <

gets(c);

cout<

cout<< "该字符串的赫夫曼编码为:" <

for (i=0; i

{

for (j=1; j<=leafnum; j++)

if (c[i]==tree[j].name)

for(k=code[j].start; k

{

cout<< code[j].bits[k];

huffmancode[n] = code[j].bits[k];

n++;

}

}

}

void transcodehuffman(hufcode code[], huftree tree[], char s[]) // 哈夫曼译码

{

int i;

char *q=NULL;

i=hufnum-1; q=s;

while (*q!='\0')

{

if (*q=='0') i=tree[i].lchild;

if (*q=='1') i=tree[i].rchild;

if ((tree[i].lchild==0)&&(tree[i].rchild==0))

{

cout<< code[i].ch;

i = hufnum - 1;

}

q++;

}

cout<

}

void printtreehuffman(huftree tree[])

// 输出哈夫曼树

{

int i;

cout<< "根据字符的频度所建立的赫夫曼数为:"<

cout<< "序号*字符名称*字符频度*双亲位置*左孩子*右孩子"<

for (i = 1; i

{

cout<< " " <

}

cout<<"***********************************************************"

<

}

void printcodehuffman(hufcode code[])

//输出每个字符的哈夫曼编码

{

int i, j;

cout<< "该赫夫曼树中对应字符所建立的赫夫曼编码为:" <

cout<< "字符序号*字符名称*字符编码" <

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

{

cout<< " " <

for(j=code[i].start;j

cout<< code[i].bits[j];

cout<< "\t\t" <

}

cout<<"***********************************************************"

<

}

四、【测试结果（Testing）】(10%)

（本部分应包括：对实验的测试结果，应具体列出每次测试所输入的数据以及输出的数据，并对测试结果进行分析，可附截图）

五、【实验总结】(10%)

（本部分应包括：自己在实验中完成的任务，及存在的问题，所完成实验过程中的具

体经验总结、心得）

这次实验主要是对字符及其使用频度构造哈夫曼树和哈夫曼编码表，再对输入字符进行哈夫曼编码，然后又根据文件里的赫夫曼数进行译码。

在这次实验遇到的问题是对赫夫曼树了解的不透彻，所以写代码前要好好研究一下赫夫曼是什么，原理是什么。然后才能继续下一步的工作

还有对树的灵活运用