完整word版C语言哈夫曼编码译码器.docx
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完整word版C语言哈夫曼编码译码器
#include
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//typedefintTElemType;
constintUINT_MAX=1000;
typedefstruct
{
intweight;
intparent,lchild,rchild;
}HTNode,*HuffmanTree;
typedefchar**HuffmanCode;
//-----------全局变量-----------------------
HuffmanTreeHT;
HuffmanCodeHC;
int*w,i,j,n;
char*z;
intflag=0;
intnumb=0;
//-----------------求赫夫曼编码-----------------------
intmin(HuffmanTreet,inti)
{
//函数voidselect()调用
intj,flag;
intk=UINT_MAX;//取k为不小于可能的值
for(j=1;j<=i;j++)
if(t[j].weight k=t[j].weight,flag=j; t[flag].parent=1; returnflag; } //--------------------slect函数---------------------- voidselect(HuffmanTreet,inti,int&s1,int&s2) { //s1为最小的两个值中序号小的那个 intj; s1=min(t,i); s2=min(t,i); if(s1>s2) { j=s1; s1=s2; s2=j; } } //--------------算法6.12-------------------------- voidHuffmanCoding(HuffmanTree&HT,HuffmanCode&HC,int*w,intn) { //w存放n个字符的权值(均>0),构造赫夫曼树HT,并求出n个字符的赫夫曼编码HC intm,i,s1,s2,start; //unsignedc,f; intc,f; HuffmanTreep; char*cd; if(n<=1) return; //检测结点数是否可以构成树 m=2*n-1; HT=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode));//0号单元未用 for(p=HT+1,i=1;i<=n;++i,++p,++w) { p->weight=*w; p->parent=0; p->lchild=0; p->rchild=0; } for(;i<=m;++i,++p) p->parent=0; for(i=n+1;i<=m;++i) //建赫夫曼树 { //在HT[1~i-1]中选择parent为0且weight最小的两个结点,其序号分别为s1和s2 select(HT,i-1,s1,s2); HT[s1].parent=HT[s2].parent=i; HT[i].lchild=s1; HT[i].rchild=s2; HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight; } //从叶子到根逆向求每个字符的赫夫曼编码 HC=(HuffmanCode)malloc((n+1)*sizeof(char*)); //分配n个字符编码的头指针向量([0]不用) cd=(char*)malloc(n*sizeof(char));//分配求编码的工作空间 cd[n-1]='\0';//编码结束符 for(i=1;i<=n;i++) { //逐个字符求赫夫曼编码 start=n-1;//编码结束符位置 for(c=i,f=HT[i].parent;f! =0;c=f,f=HT[f].parent) //从叶子到根逆向求编码 if(HT[f].lchild==c) cd[--start]='0'; else cd[--start]='1'; HC[i]=(char*)malloc((n-start)*sizeof(char)); //为第i个字符编码分配空间 strcpy(HC[i],&cd[start]);//从cd复制编码(串)到HC } free(cd);//释放工作空间 } //--------------初始化赫夫曼链表--------------------------------- voidInitialization() { flag=1; intnum; intnum2; cout<<"下面初始化赫夫曼链表"< "; cin>>num; n=num; w=(int*)malloc(n*sizeof(int)); z=(char*)malloc(n*sizeof(char)); cout<<"\n请依次输入"< 必须以回车结束: "<< endl; charbase[2]; for(i=0;i { cout<<"第"< "< gets(base); *(z+i)=*base; } for(i=0;i<=n-1;i++) { cout< } cout<<"\n请依次输入"< 必须以回车结束): "< for(i=0;i<=n-1;i++) { cout< "; cin>>num2; *(w+i)=num2; } HuffmanCoding(HT,HC,w,n); //------------------------打印编码------------------------------------------- cout<<"字符对应的编码为: "< for(i=1;i<=n;i++) { //cout<<"字符"<<*(z+i-1)<<"的编码"; puts(HC[i]); } //--------------------------将赫夫曼编码写入文件------------------------ cout<<"下面将赫夫曼编码写入文件"< FILE*htmTree; charr[]= { '','\0' }; if((htmTree=fopen("htmTree.txt","w"))==NULL) { cout<<"cannotopenfile"< return; } fputs(z,htmTree); for(i=0;i { fprintf(htmTree,"%6d",*(w+i)); fputs(r,htmTree); } for(i=1;i<=n;i++) { fputs(HC[i],htmTree); fputs(r,htmTree); } fclose(htmTree); cout<<"已将字符与对应编码写入根目录下文件htmTree.txt中"< } //---------------------获取报文并写入文件--------------------------------- voidInputCode() { //cout<<"请输入你想要编码的字符"< FILE*tobetran; charstr[100]; if((tobetran=fopen("tobetran.txt","w"))==NULL) { cout<<"不能打开文件"< return; } cout<<"请输入你想要编码的字符"< gets(str); fputs(str,tobetran); cout<<"获取报文成功"< fclose(tobetran); } //---------------------编码函数--------------------------------- voidEncoding() { cout<<"下面对目录下文件tobetran.txt中的字符进行编码"< FILE*tobetran,*codefile; if((tobetran=fopen("tobetran.txt","rb"))==NULL) { cout<<"不能打开文件"< } if((codefile=fopen("codefile.txt","wb"))==NULL) { cout<<"不能打开文件"< } char*tran; i=99; tran=(char*)malloc(100*sizeof(char)); while(i==99) { if(fgets(tran,100,tobetran)==NULL) { cout<<"不能打开文件"< break; } for(i=0;*(tran+i)! ='\0';i++) { for(j=0;j<=n;j++) { if(*(z+j-1)==*(tran+i)) { fputs(HC[j],codefile); if(j>n) { cout<<"字符错误,无法编码! "< break; } } } } } cout<<"编码工作完成"< endl; fclose(tobetran); fclose(codefile); free(tran); } //-----------------译码函数--------------------------------- voidDecoding() { cout<<"下面对根目录下文件codefile.txt中的字符进行译码"< FILE*codef,*txtfile; if((txtfile=fopen("Textfile.txt","w"))==NULL) { cout<<"不能打开文件"< } //txtfile=fopen("Textfile.txt","w"); if((codef=fopen("codefile.txt","r"))==NULL) { cout<<"不能打开文件"< } //codef=fopen("codefile.txt","r"); char*work,*work2,i2; inti4=0,i,i3; unsignedlonglength=10000; work=(char*)malloc(length*sizeof(char)); fgets(work,length,codef); work2=(char*)malloc(length*sizeof(char)); i3=2*n-1; for(i=0;*(work+i-1)! ='\0';i++) { i2=*(work+i); if(HT[i3].lchild==0) { *(work2+i4)=*(z+i3-1); i4++; i3=2*n-1; i--; } elseif(i2=='0') i3=HT[i3].lchild; elseif(i2=='1') i3=HT[i3].rchild; } *(work2+i4)='\0'; fputs(work2,txtfile); cout<<"译码完成"< < cout< free(work); free(work2); fclose(txtfile); fclose(codef); } //------------------------打印赫夫曼树的函数----------------------- voidcoprint(HuffmanTreestart,HuffmanTreeHT) { if(start! =HT) { FILE*TreePrint; if((TreePrint=fopen("TreePrint.txt","a"))==NULL) { cout<<"创建文件失败"< return; } numb++;//该变量为已被声明为全局变量 coprint(HT+start->rchild,HT); cout< fprintf(TreePrint,"%d\n",start->weight); coprint(HT+start->lchild,HT); numb--; fclose(TreePrint); } } voidTree_printing(HuffmanTreeHT,intw) { HuffmanTreep; p=HT+w; cout<<"下面打印赫夫曼树"< coprint(p,HT); cout<<"打印工作结束"< } //------------------------主函数------------------------------------ voidmain() { charchoice; while(choice! ='q') { cout<<"赫夫曼编码解码系统"< cout<<"1.要初始化赫夫曼链表请输入'i'"< cout<<"2.要编码请输入'e'"< cout<<"3.要译码请输入'd'"< cout<<"4.要打印编码请输入'p'"< cout<<"5.要打印赫夫曼树请输入't'"< cout<<"6.要离开请输入'q'"< //if(flag==0)cout<<"\n请先初始化赫夫曼链表,输入'i'"< cin>>choice; switch(choice) { case'i': Initialization(); break; case'w': InputCode(); break; case'e': Encoding(); break; case'd': Decoding(); break; case't': Tree_printing(HT,2*n-1); break; case'q': default: cout<<"inputerror"< } } free(z); free(w); free(HT); } 运行结果: 赫夫曼编码解码系统 1.要初始化赫夫曼链表请输入'i' 2.要编码请输入'e' 3.要译码请输入'd' 4.要打印编码请输入'p' 5.要打印赫夫曼树请输入't' 6.要离开请输入'q' i 下面初始化赫夫曼链表 数请输入结点的个n: 8 请依次输入8个字符(字符型) 注意: 必须以回车结束: 第1个字符: a 第2个字符: b 第3个字符: c 第4个字符: d 第5个字符: e 第6个字符: f 第7个字符: g 第8个字符: h abcdefgh 请依次输入8个权值( 注意: 必须以回车结束): 第1个字符的权值: 5 第2个字符的权值: 29 第3个字符的权值: 7 第4个字符的权值: 8 第5个字符的权值: 14 第6个字符的权值: 23 第7个字符的权值: 3 第8个字符的权值: 11 字符对应的编码为: 0110 10 1110 1111 110 00 0111 010 下面将赫夫曼编码写入文件 .................... 已将字符与对应编码写入根目录下文件htmTree.txt中 赫夫曼编码解码系统 1.要初始化赫夫曼链表请输入'i' 2.要编码请输入'e' 3.要译码请输入'd' 4.要打印编码请输入'p' 5.要打印赫夫曼树请输入't' 6.要离开请输入'q' i 下面初始化赫夫曼链表 数请输入结点的个n: 27 请依次输入27个字符(字符型) 注意: 必须以回车结束: 第1个字符: 第2个字符: a 第3个字符: b 第4个字符: c 第5个字符: d 第6个字符: e 第7个字符: f 第8个字符: g 第9个字符: h 第10个字符: i 第11个字符: j 第12个字符: k 第13个字符: l 第14个字符: m 第15个字符: n 第16个字符: o 第17个字符: p 第18个字符: q 第19个字符: r 第20个字符: s 第21个字符: t 第22个字符: u 第23个字符: v 第24个字符: w 第25个字符: x 第26个字符: y 第27个字符: z abcdefg mnopqrst z 请依次输入27个权值( 注意: 必须以回车结束): 第1个字符的权值: 186 第2个字符的权值: 64 第3个字符的权值: 13 第4个字符的权值: 22 第5个字符的权值: 32 第6个字符的权值: 103 第7个字符的权值: 21 第8个字符的权值: 15 第9个字符的权值: 47 第10个字符的权值: 57 第11个字符的权值: 1 第12个字符的权值: 5 第13个字符的权值: 32 第14个字符的权值: 20 第15个字符的权值: 57 第16个字符的权值: 63 第17个字符的权值: 15 第18个字符的权值: 1 第19个字符的权值: 48 第20个字符的权值: 51 第21个字符的权值: 80 第22个字符的权值: 23 第23个字符的权值: 8 第24个字符的权值: 18 第25个字符的权值: 1 第26个字符的权值: 16 第27个字符的权值: 1 字符对应的编码为: 110 1010 100100 00010 10110 010 111110 100101 0000 0110 1111011100 11110110 10111 111111 0111 1000 100110 1111011101 0010 0011 1110 00011 1111010 111100 1111011110 100111 1111011111 下面将赫夫曼编码写入文件 .................... 已将字符与对应编码写入根目录下文件htmTree.txt中
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