哈夫曼编译树.pdf

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哈夫曼编码译码器实验报告2011 级网络工程1 班姓名：翁轩轩学号：41109040116 完成日期：2013.01.03 1需求分析（1）输入字符和权值；（2）输出哈夫曼树及哈夫曼编码；（3）程序可以根据字符使用的频率设计哈夫曼编码；（4）测试数据：2概要设计本程序的数据类型定义为typedef struct unsigned int weight;unsigned int parent,lchild,rchild;HTNode,*HuffmanTree;typedef char*HuffmanCode;所实现的功能函数如下void initHuffmanTree();/选择初始化哈夫曼树的方式int openfileInit();/通过打开的data.txt文件初始化哈夫曼树该文件是为了测试数据2 包涵 26 个字符int inputInit();/通过手动输入字符初始化哈夫曼树int HuffmanCoding(int*w);/初始化哈夫曼数，按照哈夫曼规则建立二叉树。此函数块调用了 Select（）函数。void Select(int j,int&s1,int&s2);/选择 parent为 0，且 weight 最小的两个节点序号为 s1，s2 void encoding();/选择哈夫曼编码方式void openfileEnco();/通过打开文件encode.txt的方式进行编码void inputEnco();/通过手动输入的方式进行编码void decode();/选择译码方式void openfileDeco();/通过打开文件CodeFile.txt的方式进行译码void inputDeco();/通过手动输入的方式进行译码void dispHT(HuffmanTree nodeRoot,int level);/以缩进方式输出哈夫曼树直观图主函数字符a v e s f 频度1 2 3 4 2 主函数主要设计的是一个分支语句，让用户挑选所实现的功能。如图所示：3详细设计4调试分析在写程序与调试的过程中，发现自己对于函数的调用与参数的传递的方面还是存在很多问题，从参数的类型等等方面都出现了很多问题。关于这个程序的要求比较复杂，刚开始做的时候没有任何思路，最后分模块一点一点的进行。在输出树的直观图的问题上一开始困扰了我很久，后来想到用一个level记录层数，以缩进的方式分层显示，解决了这个问题。在调试过程中，出现了很多次明明建立了文件却发现未存入数据的情况，为此我多次进行调试，发现是打开文件的操作放在了循环体内部导致数据无法写入。整体而言，整个程序主要使用了HuffmanCoding()的方式进行哈夫曼编码，在encoding（）里面用了字符串的匹配进行译码，在decode（）里进行了重新遍历树的过程，在算法的效率以及如何更为节省空间的存储数据上都要进一步改进。5用户使用说明本程序适应环境为VC6.0 在输入字符及使用频率后可以输出哈夫曼树（以缩进方式输出哈夫曼树直观图）及哈夫曼编码6测试结果initHuffmanTree();初始化哈夫曼树HuffmanCoding()构造哈夫曼树编码调用Encoding()译码调用Decode（）dispHT()打印哈夫曼树Select（）供HuffmanCoding()调用文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 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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文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 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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+)if(fwrite(&HTi,sizeof(HTNode),1,fp)!=1)/将建立的赫夫曼树存入文件hfmtree.txt中 printf(File write error!n);printf(n建立赫夫曼树成功，已将其存于文件hfmtree.txt中n);fclose(fp);/建立赫夫曼树的算法/void HuffmanCoding(HuffmanTree&HT,char*character,int*w,int n)int m,i,s1,s2;HuffmanTree p;if(n=1)return;m=2*n-1;HT=(HuffmanTree)malloc(m+1)*sizeof(HTNode);文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 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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+)if(HTi.parent=0)*s2=i;break;for(;i=j;i+)if(HTi.parent=0)&(i!=*s1)&(HTi.weightHT*s2.weight)*s2=i;/*对文件 tobetrans中的正文进行编码，然后将结果存入文件codefile中*/void Coding()FILE*fp,*fw;int i,f,c,start;char*cd;HuffmanCode HC;文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 ZD7B4N2A2S5文档编码:CC6V6H8I7R5 HA9J10Q7Z1K9 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