数据结构实验报告哈夫曼树Word格式文档下载.docx
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}HTNode,*HuffmanTree;
typedefstructLNode
char*elem;
intstacksize;
inttop;
}SqStack;
在main函数里面定义一个哈弗曼树并实现上述各种功能。
程序结构的描述:
本次实验一共构造了10个函数:
1.voidHuffTree(HuffmanTree&
HT,intn[],intmun);
此函数根据给定的mun个权值构建哈弗曼树,n[]用于存放num个权值。
2.voidSelect(HuffmanTree&
HT,intn,inti,int&
s1,int&
s2);
此函数用于在HT[1,i-1]中选择parent为0且weight为最小的两个结点,其下标分别为s1,s2.
3.voidHuffmanCoding(HuffmanTreeHT,char**&
HC,intn);
此函数从哈弗曼树HT上求得n个叶子结点的哈弗曼编码并存入数组HC中。
4.voidCoding(HuffmanTreeHT,char**HC,introot,SqStack&
S);
此函数用于哈弗曼编码,先序遍历哈弗曼树HT,求得每个叶子结点的编码字符串,存入数组HC,S为一个顺序栈,用来记录遍历路径,root是哈弗曼数组HT中根结点的位置下标。
5.voidInitStack(SqStack&
S);
此函数用于初始化一个栈。
6.voidPop(SqStack&
S,chare);
此函数为出栈操作。
7.voidPush(SqStack&
此函数为进栈操作。
8.intStackLength(SqStackS);
此函数用于求栈长,返回一个int型的值。
9.intFind(chara,chars[],intnum);
此函数用于查找字符a在电文串中的位置。
10.intRecover(HuffmanTreeHT,char**HC,charstring[],chara[],charb[],intn);
此函数用于将比特流还原成电文。
调试分析:
输入任意一个字符串,如输入welcometoustc:
运行结果如下:
按照提示输入任意一个或多个哈弗曼编码,如输入11111110101:
结果正确。
若输入一个11111:
实验完成!
实验体会和收获:
本次实验提高了对哈弗曼树的认识,同时加深了对二叉树的理解,在栈的运用上更加熟练,对数组的应用也有了提高。
源代码:
#include<
stdio.h>
stdlib.h>
malloc.h>
string.h>
#definesize20
voidHuffTree(HuffmanTree&
voidSelect(HuffmanTree&
voidHuffmanCoding(HuffmanTreeHT,char**&
voidCoding(HuffmanTreeHT,char**HC,introot,SqStack&
voidInitStack(SqStack&
voidPop(SqStack&
voidPush(SqStack&
intStackLength(SqStackS);
intFind(chara,chars[],intnum);
intRecover(HuffmanTreeHT,char**HC,charstring[],chara[],charb[],intn);
intmain()
inti=0,n[size]={0},j=0,k=1,num=0;
charstring[size]={0},m[size]={0},a[size]={0},b[size]={0};
char**HC;
HuffmanTreeHT;
printf("
请输入电文串:
\n"
);
scanf("
%s"
string);
strcpy(m,string);
while(string[j])
{
if(string[j]!
='
#'
)a[k]=string[j];
i=j;
while(string[i])
{
if(string[i]==a[k])
{
string[i]='
;
n[k]++;
}
i++;
}
if(n[k]!
=0)
printf("
该电文中字符%c出现次数为%d\n"
a[k],n[k]);
num++;
k++;
j++;
}
哈弗曼树:
HuffTree(HT,n,num);
for(i=1;
i<
=2*num-1;
i++)printf("
%d\t%d\t%d\t%d\n"
HT[i].weight,HT[i].parent,HT[i].lc,HT[i].rc);
哈弗曼编码:
HuffmanCoding(HT,HC,num);
=num;
i++)
%c:
%s\n"
a[i],HC[i]);
\n该电文的哈弗曼编码为:
i=0;
while(string[i])
HC[Find(m[i++],a,num)]);
\n请输入哈弗曼编码:
if(Recover(HT,HC,string,a,b,num))printf("
%s\n"
b);
elseprintf("
代码有误!
system("
pause"
return0;
}
HT,intn[],intnum)
inti,m,s1,s2;
m=2*num-1;
HT=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode));
=m;
HT[i].weight=i<
=num?
n[i]:
0;
HT[i].lc=HT[i].rc=HT[i].parent=0;
for(i=num+1;
Select(HT,num,i,s1,s2);
HT[i].lc=s1;
HT[i].rc=s2;
HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight;
HT[s1].parent=HT[s2].parent=i;
s2)
intk,t;
s1=s2=-1;
k=1;
while(s1==-1)
if(HT[k].parent==0)
s1=k;
k++;
while(s2==-1||s2==s1)
s2=k;
if(HT[s2].weight<
HT[s1].weight)
t=s2;
s2=s1;
s1=t;
for(k=1;
k<
i;
k++)
if(HT[k].weight<
HT[s1].weight&
&
k!
=s1&
=s2)
s2=s1;
s1=k;
elseif(HT[k].weight<
HT[s2].weight&
HT[k].weight>
=HT[s1].weight&
=s2)s2=k;
HC,intn)
SqStackS;
InitStack(S);
HC=(char**)malloc((n+1)*sizeof(char*));
Coding(HT,HC,2*n-1,S);
S)
if(root!
=0)
if(HT[root].lc==0)
Push(S,'
\0'
HC[root]=(char*)malloc((StackLength(S)));
strcpy(HC[root],S.elem);
Pop(S,'
Push(S,'
0'
Coding(HT,HC,HT[root].lc,S);
Pop(S,'
1'
Coding(HT,HC,HT[root].rc,S);
S.elem=(char*)malloc(size*sizeof(char));
S.stacksize=size;
S.top=-1;
S,chare)
S.elem[++S.top]=e;
if(S.top==-1)return;
e=S.elem[S.top--];
return;
intStackLength(SqStackS)
if(S.top==-1)return(0);
return(S.top);
intFind(chara,chars[],intnum)
inti;
if(a==s[i])returni;
intRecover(HuffmanTreeHT,char**HC,charstring[],chara[],charb[],intn)
inti=0,j=0,k,m=0,t=0,h=0;
chars[size];
k=2*n-1;
if(!
HT[k].lc&
!
HT[k].rc)
if(string[i]=='
){s[j]='
k=2*n-1;
t=1;
j=0;
)
s[j]='
k=2*n-1;
t=1;
j=0;
for(h=1;
h<
=n;
h++)
if(!
strcmp(HC[h],s))
b[m++]=a[h];
else
){k=HT[k].lc;
s[j++]='
if(string[i]=='
k=HT[k].rc;
s[j]='
j++;
t=0;
t)
i++;
if(!
if(string[i-1]=='
b[m]='
if(k==2*n-1)return1;
elsereturn0;
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