哈夫曼编码算法实现完整版教学文案Word文档格式.docx

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for（intj=n+1;

j<

=m;

j++）

{inttag1,tag2,s1,s2;

tag1=tag2=32767;

for（intx=1;

x<

=j-1;

x++）

{if（p[x].parent==0&

&

p[x].weight<

tag1）

{tag1=p[x].weight;

s1=x;

}

}

for（inty=1;

y<

y++）

{if（p[y].parent==0&

y!

=s1&

p[y].weight<

tag2）

{tag2=p[y].weight;

s2=y;

if（s1>

s2）//将选出的两个节点中的序号较小的始终赋给s1

{tmp=s1;

s1=s2;

s2=tmp;

p[s1].parent=j;

p[s2].parent=j;

p[j].lchild=s1;

p[j].rchild=s2;

p[j].weight=p[s1].weight+p[s2].weight;

voidHuffmanCoding（HuffmanTree&

HT,intn,char*w1,int*w2）

{

intm=2*n-1;

if（n<

=1）return;

HT=（HuffmanTree）malloc（（m+1）*sizeof（HTNode））;

HuffmanTreep=HT;

for（inti=1;

i<

=n;

i++）

{p[i].data=w1[i-1];

p[i].weight=w2[i];

p[i].parent=p[i].lchild=p[i].rchild=0;

for（;

{p[i].weight=p[i].parent=p[i].lchild=p[i].rchild=0;

Select（HT,n,m）;

ofstreamoutfile;

//生成hfmTree文件

outfile.open（"

hfmTree.txt"

ios:

:

out）;

for（i=1;

{outfile<

<

HT[i].weight<

"

\t"

HT[i].parent<

HT[i].lchild

<

HT[i].rchild<

endl;

outfile.close（）;

cout<

初始化结果已保存在hfmTree文件中\n"

;

voidToBeTree（）//将正文写入文件ToBeTree中

{

ToBeTree.txt"

outfile<

THISPROGRAMISMYFAVORITE"

voidEncoding（HuffmanTree&

HT,intn）//编码

{

HuffmanCodeHC;

HC=（HuffmanCode）malloc（（n+1）*sizeof（char*））;

char*cd;

cd=（char*）malloc（n*sizeof（char））;

cd[n-1]='

\0'

for（intk=1;

k<

k++）

{intstart=n-1;

for（intc=k,f=HT[k].parent;

f!

=0;

c=f,f=HT[f].parent）

{if（HT[f].lchild==c）cd[--start]='

0'

elsecd[--start]='

1'

HC[k]=（char*）malloc（（n-start）*sizeof（char））;

strcpy（HC[k],&

cd[start]）;

}

输出哈夫曼编码:

for（inth=1;

h<

h++）//输出编码

{cout<

HT[h].data<

HC[h];

"

if（h%8==0）cout<

endl<

输出正文编码:

ToBeTree（）;

//读取TOBETREE文件里的正文，并进行编码

fstreaminfile;

infile.open（"

in）;

chars[80];

while（!

infile.eof（））

{infile.getline（s,sizeof（s））;

infile.close（）;

fstreamoutfile;

CodeFile.txt"

intcount=0;

for（h=0;

s[h]!

='

h++）

{for（k=1;

if（s[h]==HT[k].data）

HC[k];

count++;

outfile<

break;

if（count%9==0）cout<

//每输出7个换行

\n编码结果已保存在文件CodeFile中."

voidDecoding（HuffmanTree&

HT,intn）//译码

intf=2*n-1;

chars[1000];

inti=0;

intj=0;

TextFile.txt"

while（s[i]!

）

{f=2*n-1;

while（HT[f].lchild!

=0）//以f对应的节点的左孩子的值==0作为结束

{if（s[j]=='

）f=HT[f].lchild;

elsef=HT[f].rchild;

j++;

i=j;

HT[f].data;

outfile.close（）;

cout<

\n译码结果已保存在文件TextFile中."

voidPrint（）//印代码文件

{intcount=0;

for（inti=0;

s[i]!

s[i];

if（count%50==0）cout<

//在终端上每行显示50个代码

infile.close（）;

charmenu（）//菜单函数

{cout<

功能菜单如下:

*********************"

I:

初始化（Initialization）"

E:

编码（Encoding）"

D:

译码（Decoding）"

P:

印代码文件（Print）"

Q:

退出（Exit）"

请输入功能字符:

charch;

cin>

>

ch;

returnch;

voidmain（）

{intn;

intArray[100];

charcArray[100];

HuffmanTreeHT;

输入n个字符:

cin.getline（cArray,100）;

n=strlen（cArray）;

一共"

n<

个字符.\n"

依次输入各个字符的权值:

for（inti=1;

i++）cin>

Array[i];

inttag;

charx=menu（）;

while

（1）

{switch（x）

case'

I'

HuffmanCoding（HT,n,cArray,Array）;

break;

E'

Encoding（HT,n）;

D'

Decoding（HT,n）;

P'

Print（）;

Q'

tag=0;

结束"

default:

你输入错误!

if（tag==0）break;

y（继续）orn（退出）"

if（ch=='

y'

charc;

c;

x=c;

elseexit

（1）;

}

测试数据：

用下表给出的字符集和频度的实际统计数据建立哈夫曼树，并实现以下报文的译码和编码:

THISPROGRAMISMYFAVORITE"

.

字符空格ABCDEFGHIJKLM

频度1866413223210321154757153220

字符NOPQRSTUVWXYZ

频度5763151485180238181161

四.测试结果：

如图一所示

五.实验体会

通过本次实验，尤其在自己对程序的调试过程中，感觉对树的存储结构，终结状态，还有编码，译码的过程都有了比较清晰的认识。

在做本次实验时，其他的都没什么问题，以前很少进行文件操作，刚开始有点手生，但是在实验作完后，文件操作已经用的比较熟练了。

最近几次实验，感到自己对本题实验的运行机理和过程掌握的最为透彻。

收获不小。

在实验过程中，遇到的一个主要问题是在C++里面输入单个空格字符的问题。

最终通过用cin.getline（）来解决，但是还不是很理想。

为了察看方便，把有些文件的内容直接显示在终端上了,没有列出生成的文件里的结果。

图一