数据结构课程设计(赫夫曼编码)

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1、中南民族大学数据结构课程设计报告姓名:康宇年级:2010学号:10061014专业:计算机科学与技术指导老师:宋中山2013年4月15日实习报告:赫夫曼编/译码器实习报告题目:为信息收发站写一个赫夫曼码的编/译码系统班级:计科一班姓名:康宇学号:10061014完成日期:2013.4.5一、需求分析1、问题描述:利用赫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,在接收端讲传来的数据进行译码(复原)。对于双工信道(

2、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。2、基本要求:(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,建立赫夫曼树,并将它存于文件hfmTree中。(2)E:编码(Encoding)。利用已建好的赫夫曼树,对文件ToBeTran中的正文进行编码,然后将结果存入文件CodeFile中。(3)D:译码(Decoding)。利用已建好的赫夫曼树将文件CodeFile中的代码进行译码,结果存入文件TextFile中。(4)P:印代码

3、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:印赫夫曼树(TreePrinting)。将已在内存中的赫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赫夫曼树写入文件TreePrint中。3、实现提示:(1)编码结果以文本方式存储在文件CodeFile中。(2)用户界面可以设计为“菜单”方式:显示上述功能符号,再加上“Q”,表示退出运行Quit。请用户键入一个选择功能符。此功能

4、执行完毕后再显示此菜单,直至某次用户选择了“Q”为止。二、概要设计1.元素类型:typedefstruct{intweigt;//权值intparent,lchild,rchild;//双亲,左孩子,右孩子}HTNode,*HuffmanTree;typedefchar**HuffmanCode;//存放各个字符的前缀编码1.本程序包括六个大板块:(1)主程序:intmain(){输出菜单;选择功能选项并调用对应的函数;}(2)初始化函数:voidInitialization(HuffmanTr

5、ee&ht,FILE*fp){安全打开文件;输入字符数量以及各字符及其权值;对各节点进行初始化;创建赫夫曼列表;(需要调用Select()函数选择权职最小的两个节点)}voidSelect(HuffmanTree&ht,inti,int&s_1,int&s_2){找出第一个非零结点;找出第二个非零结点;遍历比较找出权值最小的两个节点;}(3)编码函数:voidEncoding(HuffmanTree&ht,HuffmanCode&hc,FILE*fp1,FILE*fp2){安全打开文件;for:

6、1àn,双亲不为空If(为左孩子)str[--start]='0';elsestr[--start]='1';储存各字符的编码;从文件中读取正文;依次遍历正文各字符,显示其编码;}(4)译码函数:voidDecoding(HuffmanTree&ht,HuffmanCode&hc,FILE*fp1,FILE*fp2){安全打开文件;While(成功读取字符){遍历目前的编码中是否有对应的字符;if(有)输出该字符;else跳到循环体首;(再次读入一个字符再判断)}}(5)印代码文件:voidPr

7、int(FILE*fp1,FILE*fp2){安全打开文件;从文件中读取字符,50个一行输出;}(6)印赫夫曼树:voidTreeprinting(HuffmanTreeht){安全打开文件;调用print_tree(ht,root)函数;}voidprint_tree(HuffmanTreeht,intr){if(存在节点){深度+1;递归调用print_tree(ht,ht[r].rchild);//先输出右子树用深度控制格式;输出对应的字符;递归调用print_tree(ht,ht[r].

8、lchild);//再输出左子树深度-1}}一、详细设计#include#include#includetypedefstruct{intweigt;intparent,lchild,rchild;}HTNode,*HuffmanTree;typedefchar**HuffmanCode;//存放各个字符的前缀编码//此全局文件指针用于输出赫夫曼树到对应文件,便于调用递归FILE*TreePrint=NULL;char*s;//存放各字符

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