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1、中北大学数据结构课程设计说明书 学生姓名:郝晨栋 学号：1021010933 学院:软件学院专业:软件开发与测试 题目:哈夫曼编码/译码器指导教师康珺 -24- 2011年12月20日目录1问题描述12需求分析13概要设计13．1抽象数据类型定义13．2总体框图以及功能描述24详细设计24．1数据类型的定义24．2主要模块的算法描述35测试分析46课程设计总结6附录（源程序清单）7-24-1问题描述1.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) 将权值数据存放在数据文件(文件名为data.txt，位于当前目录中)；(2) 分别
2、采用动态和静态存储结构;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;(3) 编码：利用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码；输出编码；设计要求：(1)符合课题要求，实现相应功能；(2)要求界面友好美观，操作方便易行；(3)注意程序的实用性、安全性。2需求分析编写此软件是为了实现一个利用哈夫曼算法的编码和译码系统。比如，再利用电报进行通讯时，需要将文字转换成由二进制的字符组成的字符串。比如需传送的电文为“ABACCDA”假设将A,B,C,D分别编码为00、01、10、11.则上述电文遍为00010010101100，总长度为14位。但是在传送过程中，总希望长度能够尽可能的
3、短，于是我们想采用长度不等的编码。但是这种编码必须遵循：任何一个字符的编码都不是另一个字符编码的前缀。对此软件的要求：能够正确的使得对于输入的字符进行编码以及译码，并且是的在译码过程中不会出错，同时能够将编码以及译码的结果正确的存入文件当中。-24-3概要设计3．1抽象数据类型定义ADTBinaryTree{数据对象：D={ai
4、ai∈ElemSet,i=1,2,...,n,n≥0}数据关系：若D为空集，则称为空树。若D仅为一个数据元素，则R为空集，否则R={H}，H是如下的二元关系：（1）再D中存在唯一的称为根的数据元素root，它在关系H下无前驱。（2）若D-{root}<>空
5、集，则存在一个划分D1，D2，···，Dm（m>0）。（3）对应于D-{root}的划分，H-{}有唯一的一个划分H1，H2，···，Hm（m>0）。基本操作：InitTree(&T)操作结果：构造空树T。DestroyTree(&T)初始条件：树T已存在。操作结果：树T被销毁。ClearTree(&T)初始条件：树T已存在。操作结果：将树T清为空栈。TreeEmpty(T)初始条件：树T已存在。操作结果：若树T为空，则返回TRUE，否则FALSE。TreeDepth(T)初始条件:树T已存在。操作结果：返回T的深度。Root（T）初始
6、条件：树T已存在。-24-操作结果：返回树T的根。3．2总体框图以及功能描述4详细设计4．1数据类型的定义（1）哈夫曼树节点类型structhufmtreenode{//哈弗曼树结点数据类型chardata;floatweight;//结点权值intparent,lchild,rchild;//父结点，左、右孩子结点};（2）哈夫曼树类型structhufmtree{//哈弗曼树数据类型hufmtreenode*node;//结点数组（根据n的值动态分配）intn;//叶子结点数};（3)哈夫曼编码数据类型structCodetype{//哈弗曼编码数据类型char*bits;//
7、编码流数组，intstart;//编码实际在编码流数组里的开始位置-24-}4．2主要模块的算法描述（1)主函数：voidmain(){printf("哈夫曼编码译码系统");tree=CreateHuffmanTreeFromSourceFile();//读取文件建立哈树tree=CreateHuffmanTreeByInput();//手动输入建立哈夫曼树HuffmanCode(tree);//打印字符集的哈夫曼编码tree=Encoding(tree);//对文本文件编码Decoding(tree);//对代码文件译码}（2）构造哈夫曼树hufmtree*BuildHuf
8、fmanTree(hufmtree*tree){//构建叶子结点已初始化的哈夫曼树For(p=HT,i=1;i<=n;++i,++p,++w)*p={0,0,0,0};For(;i<=m;++i,++p)*p={0,0,0,0);For(i=n+1;i<=m;i++){Select(HT,i-1,s1,s2);HT[s1].parent=i;HT[s2].parent=i;-24-HT[s1].parent=s1;HT[s1].parent=s2;HT[i].weig
