哈夫曼编译器.pdf

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哈夫曼编译器.pdf

问题描述：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 int weight;char ch;/增加一个域用于存放该节点的字符int parent,lchild,rchild;HTNode,*HuffmanTree;typedef char*HuffmanCode;/指向赫夫曼编码的指针/*本程序用到的函数原型*/void welcome();/打印操作选择界面void HuffmanCoding(HuffmanTree&,char*,int*,int);/建立赫夫曼树的算法void select(HuffmanTree HT,int j,int*s1,int*s2);/从目前已建好的赫夫曼树中选择parent为 0 且 weight 最小的两个结点void Init();/输入 n 个字符及其对应的权值，根据权值建立哈夫曼树void Coding();/编码void Decoding();/译码void Print_code();/打印译码好的代码文件void Print_tree();/以凹凸表形式打印哈夫曼树int Read_tree(HuffmanTree&);/从文件中读入赫夫曼树void find(HuffmanTree&HT,char*code,char*text,int i,int m);/译码时根据01 字符串寻找相应叶子节点的递归算法void Convert_tree(unsigned char T100100,int s,int*i,int j);/将内存中的赫夫曼树转换成凹凸表形式的赫夫曼树HuffmanTree HT;/全局变量，指向存放赫夫曼树的存储空间int n=0;/全局变量，存放赫夫曼树叶子结点的数目int main()char select;while(1)welcome();scanf(%c,&select);switch(select)case i:case I:Init();break;case c:case C:Coding();break;case d:case D:Decoding();break;case p:case P:Print_code();break;case t:case T:Print_tree();break;case e:case E:exit(1);文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 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file.|n);printf(|D-Decode the code.|n);printf(|P-Print the codefile.|n);printf(|T-Print the Huffman tree.|n);printf(|n);printf(*-*n);/*初始化函数，输入n 个字符及其对应的权值，根据权值建立哈夫曼树，并将其存于文件hfmtree中*/void Init()FILE*fp;int i,n,w52;/w数组存放n 个字符的权值char character52;/存放 n 个字符printf(n输入字符个数n:);scanf(%d,&n);/输入字符集大小printf(输入%d 个字符及其对应的权值:n,n);for(i=0;in;i+)char b=getchar();scanf(%c,&characteri);scanf(%d,&wi);/输入 n 个字符和对应的权值 HuffmanCoding(HT,character,w,n);/建立赫夫曼树if(fp=fopen(hfmtree.txt,w)=NULL)printf(Open file hfmtree.txt error!n);for(i=1;i=2*n-1;i+)文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 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p;if(n=1)return;m=2*n-1;HT=(HuffmanTree)malloc(m+1)*sizeof(HTNode);for(p=HT+1,i=1;ich=*character;p-weight=*w;p-parent=0;p-lchild=0;p-rchild=0;for(;ich=0;p-weight=0;p-parent=0;p-lchild=0;p-rchild=0;for(i=n+1;i=m;+i)select(HT,i-1,&s1,&s2);HTs1.parent=i;HTs2.parent=i;HTi.lchild=s1;HTi.rchild=s2;HTi.weight=HTs1.weight+HTs2.weight;/*从 HT1 到 HTj中选择 parent 为 0 且 weight 最小的两个结点，用s1 和 s2 返回其序号*/void select(HuffmanTree HT,int j,int*s1,int*s2)int i;/找 weight 最小的结点for(i=1;i=j;i+)if(HTi.parent=0)*s1=i;break;for(;i=j;i+)if(HTi.parent=0)&(HTi.weightHT*s1.weight)*s1=i;HT*s1.parent=1;/找 weight 次小的结点for(i=1;i=j;i+)文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 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HC=(HuffmanCode)malloc(n+1)*sizeof(char*);cd=(char*)malloc(n*sizeof(char);cdn-1=0;for(i=1;i=n;+i)start=n-1;for(c=i,f=HTi.parent;f!=0;c=f,f=HTf.parent)if(HTf.lchild=c)cd-start=0;else cd-start=1;HCi=(char*)malloc(n-start)*sizeof(char);strcpy(HCi,&cdstart);free(cd);/if(fp=fopen(tobetrans.txt,rb)=NULL)printf(Open file tobetrans.txt error!n);if(fw=fopen(codefile.txt,wb+)=NULL)printf(Open file codefile.txt error!n);char temp;fscanf(fp,%c,&temp);/从文件读入第一个字符while(!feof(fp)文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 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error!n);code=(char*)malloc(sizeof(char);fscanf(fp,%c,code);/从文件读入一个字符for(i=1;!feof(fp);i+)code=(char*)realloc(code,(i+1)*sizeof(char);/增加空间fscanf(fp,%c,&codei);/从文件读入下一个字符 codei-1=0;/到此 codefile.txt文件中的字符已全部读入，存放在code 数组中text=(char*)malloc(100*sizeof(char);p=text;m=2*n-1;if(*code=0)find(HT,code,text,HTm.lchild,m);/从根节点的左子树去找else find(HT,code,text,HTm.rchild,m);/从根节点的右子树去找文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 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ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6文档编码:CI4U6O3X1R3 HU10P9K4Y9C8 ZX8G8S6J3V6for(i=0;pi!=0;i+)/把译码好的字符存入文件textfile.txt 中fputc(pi,fw);fclose(fp);fclose(fw);printf(n 对 codefile.txt文件译码成功，结果已存入textfile.txt 文件。nn);/*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。*/voi

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