哈夫曼编码与译码完整版.docx
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哈夫曼编码与译码完整版
《数据结构》
哈夫曼编码与译码
实验报告
题目:
哈夫曼编码与译码
班级:
xxxx
学号:
xxxxxxxxxxx
姓名:
xxx
完成时间:
2012年12月19日
一、
主程序
main
程序总体结构
显示界面告诉用户程序名称
show()
给用户提供选择方式
chioce1()
显示系统时间
showtime()
打开文件进行加密
openfile()
退出程序
输入电文进行加密
input()
统计输入(文件中)字母的出现频率
CrW(data,w,count)【fcount(alldata,data,count)】
将输入(文件中)的电文创建成哈夫曼树
CrtHuffmantree(ht,w,n)
将输入(文件中)的电文进行哈夫曼编码
CrtHuffmanCode(ht,hc,n)
输出每一个字母所对应的哈夫曼编码
Printf(hc,n,data,alldata,count)
对输入(文件中)的文字进行哈夫曼加密
showall(hc,alldata,count,data,n)
下面有几个不同的程序供选着参考:
程序源代码:
#include
#include
#include
#include
typedefstruct{
chardata;
intweight;
intparent,lchild,rchild;
}HTNode,*HuffmanTree;
typedefchar**HuffmanCode;
voidSelect(HuffmanTree&HT,intn,intm)
{HuffmanTreep=HT;
inttmp;
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=p[x].weight;s1=x;} } for(inty=1;y<=j-1;y++) {if(p[y].parent==0&&y! =s1&&p[y].weight {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(;i<=m;i++) {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;i<=m;i++) {outfile< } 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 { ofstreamoutfile; outfile.open("ToBeTree.txt",ios: : out); outfile<<"THISPROGRAMISMYFAVORITE"; outfile.close(); } 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<=n;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]); } cout<<"输出哈夫曼编码: "< for(inth=1;h<=n;h++)//输出编码 {cout< "; cout< cout<<""; if(h%8==0)cout< } cout< "< ToBeTree(); //读取TOBETREE文件里的正文,并进行编码 fstreaminfile; infile.open("ToBeTree.txt",ios: : in); chars[80]; while(! infile.eof()) {infile.getline(s,sizeof(s));} infile.close(); fstreamoutfile; outfile.open("CodeFile.txt",ios: : out); intcount=0; for(h=0;s[h]! ='\0';h++) {for(k=1;k<=n;k++) if(s[h]==HT[k].data) {cout< cout<<""; count++; outfile< break; } if(count%9==0)cout< } outfile.close(); cout<<"\n编码结果已保存在文件CodeFile中."; cout< } voidDecoding(HuffmanTree&HT,intn)//译码 { intf=2*n-1; fstreaminfile; infile.open("CodeFile.txt",ios: : in); chars[1000]; while(! infile.eof()) {infile.getline(s,sizeof(s));} infile.close(); inti=0; intj=0; fstreamoutfile; outfile.open("TextFile.txt",ios: : out); while(s[i]! ='\0') {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]=='0')f=HT[f].lchild; elsef=HT[f].rchild; j++; } i=j; cout< outfile< } outfile.close(); cout<<"\n译码结果已保存在文件TextFile中."; cout< } voidPrint()//印代码文件 {intcount=0; fstreaminfile; infile.open("CodeFile.txt",ios: : in); chars[1000]; while(! infile.eof()) {infile.getline(s,sizeof(s)); for(inti=0;s[i]! ='\0';i++) {cout< count++; if(count%50==0)cout< } } infile.close(); cout< } charmenu()//菜单函数 {cout<<"功能菜单如下: "< cout<<"*********************"< cout<<"I: 初始化(Initialization)"< cout<<"E: 编码(Encoding)"< cout<<"D: 译码(Decoding)"< cout<<"P: 印代码文件(Print)"< cout<<"Q: 退出(Exit)"< cout<<"*********************"< cout<<"请输入功能字符: "; charch; cin>>ch; returnch; } voidmain() {intn; intArray[100]; charcArray[100]; HuffmanTreeHT; cout<<"输入n个字符: "; cin.getline(cArray,100); n=strlen(cArray); cout<<"一共"< cout<<"依次输入各个字符的权值: "< for(inti=1;i<=n;i++)cin>>Array[i]; inttag; charx=menu(); while (1) {switch(x) { case'I': HuffmanCoding(HT,n,cArray,Array);break; case'E': Encoding(HT,n);break; case'D': Decoding(HT,n);break; case'P': Print();break; case'Q': tag=0;cout<<"结束"< default: cout<<"你输入错误! "< } if(tag==0)break; cout<<"y(继续)orn(退出)"< charch; cin>>ch; if(ch=='y') {cout<<"请输入功能字符: "; charc; cin>>c; x=c; } elseexit (1); } } 源程序: #include #include #include #include usingnamespacestd; typedefstruct//节点结构 { chardata;//记录字符值 longintweight;//记录字符权重 unsignedintparent,lchild,rchild; }HTNode,*HuffmanTree;//动态分配数组存储哈夫曼树 typedefchar**HuffmanCode;//动态分配数组存储哈夫曼编码表 voidSelect(HuffmanTree&HT,inti,int&s1,int&s2)//在HT[1...t]中选择parent不为0且权值最小的两个结点,其序号分别为s1和s2 { s1=0;s2=0; intn1=30000,n2=30000; for(intk=1;k<=i;k++) { if(HT[k].parent==0) { if(HT[k].weight { n2=n1;n1=HT[k].weight; s2=s1;s1=k; } else if(HT[k].weight { n2=HT[k].weight; s2=k; } } } } voidHuffmanCoding(HuffmanTree&HT,HuffmanCode&HC,intn)//将要编码的字符串存入空树中 { ifstreamfin1("zifu.txt"); ifstreamfin2("weight.txt"); if(n<=1)return; intm=2*n-1; inti; HT=newHTNode[m+1]; char*zifu; int*weight; zifu=newchar[n+1]; weight=newint[n+1]; for(i=1;i<=n;i++)//将待编码的字符放在zifu数组中 { charch; ch=fin1.get(); zifu[i]=ch; } for(i=1;i<=n;i++)//将带编码字符对应的权值放在weight数组中 { fin2>>weight[i]; } for(i=1;i<=n;i++) { HT[i].data=zifu[i]; HT[i].weight=weight[i]; } for(i=n+1;i<=m;i++) { HT[i].data='@'; } for(i=1;i<=m;i++) { HT[i].parent=HT[i].lchild=HT[i].rchild=0; } for(i=n+1;i<=m;++i) { ints1,s2; Select(HT,i-1,s1,s2); HT[s1].parent=i;HT[s2].parent=i; HT[i].lchild=s1;HT[i].rchild=s2; HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight; } HC=(HuffmanCode)malloc((n+1)*sizeof(char*));开辟一个求编码的工作空间 char*cd; cd=(char*)malloc(n*sizeof(char));//开辟空间存放权值 cd[n-1]='\0'; for(i=1;i<=n;i++) { intstart=n-1; intc,f; 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';//若是左孩子编为'0' else cd[--start]='1';//若是右孩子编为'1' } HC[i]=(char*)malloc((n-start)*sizeof(char));//为第i个编码分配空间 strcpy(HC[i],&cd[start]); } delete[]cd;//释放工作空间 } voidprintHuffmanTree(HuffmanTreeHT,intn)//显示有n个叶子结点的哈夫曼树的编码表 {ofstreamfout("hfmtree.txt");//将对应字符的的哈弗曼树存入 cout<<"NUM"<<""<<"data"<<""<<"weight"<<""<<"parent"<<""<<"lchild"<<""<<"rchlid"< for(inti=1;i<=2*n-1;i++) { fout< cout< } } voidprintHuffmanCoding(HuffmanTreeHT,HuffmanCodeHC,intn)//输出字符的对应哈弗曼编码并存入code.txt文件 { cout<<"Huffmancodeis: "< ofstreamfout("code.txt"); for(inti=1;i<=n;i++) { cout< cout<<(HC[i])< fout<<(HC[i])< } } voidcode_file(HuffmanTreeHT,HuffmanCodeHC,intn)//对文件tobetran.txt进行编码,并将编码存入codefile文件中 { ifstreamfin("tobetran.txt"); ofstreamfout("codefile.txt"); vector charch; while((ch=fin.get())! ='*') a.push_back(ch); cout<<"待编码的字符串为: ";
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- 关 键 词:
- 哈夫曼 编码 译码 完整版