完整版实验报告模版 二叉树基本操作与哈夫曼编码译码系统的设计.docx
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完整版实验报告模版二叉树基本操作与哈夫曼编码译码系统的设计
课程设计报告
(2013/2014学年第2学期)
题目:
二叉树基本操作与哈夫曼编码译码系统的设计
专业:
学生姓名:
班级学号:
指导教师
指导单位
日期
评分细则
评分项
成绩
遵守机房规章制度(5分)
上机时的表现(5分)
学习态度(5分)
程序准备情况(5分)
程序设计能力(10分)
团队合作精神(5分)
课题功能实现情况(10分)
算法设计合理性(10分)
用户界面设计(10分)
报告书写认真程度(5分)
内容详实程度(10分)
文字表达熟练程度(10分)
回答问题准确度(10分)
简短评语
教师签名:
年月日
评分等级
备注
评分等级有五种:
优秀、良好、中等、及格、不及格
课题题目
二叉树基本操作与哈夫曼编码译码系统的设计
一、课题内容和要求
创建一棵二叉树,分别实现先序、中序和后序遍历一棵二叉树,计算二叉树结点个数等操作。
设计哈夫曼编码/译码系统。
能成功演示二叉树的有关运算,运算完毕后能成功释放二叉树所有结点占用的系统内存。
二、需求分析
我们根据需求得到以上的菜单,以链表方式存储二叉树,以插入二叉搜索树的方式,将数据一个一个地插入二叉树,以递归的方式分别实现先、中、后三种方式的遍历和计算二叉树的高度,删除二叉树时,先搜索找到那个节点,若有两个子节点,查找中序遍历直接后继节点,之后常规的替代删除操作,最后是哈夫曼树的实现,从文件读取字符串的时候,用while循环来得到每个字母的出现次数,得到权值,之后实现哈夫曼树,通过译码函数输出译码序列。
三、概要设计
typedefcharEtype;
typedefstructbtnode
{
Etypedata;
structbtnode*lch,*rch;
intweight;
}btnode;
typedefstructbtree
{
structbtnode*root;
}btree;
typedefstruct{
intweight;
intparent,lchild,rchild;
}HTNode,*HuffmanTree;
typedefchar**HuffmanCode;
其他的就是各类函数,见下文。
四、详细设计
#include
#include
#include
#include
#include
#include
typedefcharEtype;
typedefstructbtnode
{
Etypedata;
structbtnode*lch,*rch;
intweight;
}btnode;
typedefstructbtree
{
structbtnode*root;
}btree;
btnode*newnode()
{
btnode*p=(btnode*)malloc(sizeof(btnode));
returnp;
}
btnode*newnode(Etypee)
{
btnode*p=(btnode*)malloc(sizeof(btnode));
p->data=e;
p->lch=NULL;
p->rch=NULL;
returnp;
}
voidMAKEBTREE(btree*bt,intx,btree*lt,btree*rt)
{
btnode*p=newnode();
p->weight=x;
p->lch=lt->root;
p->rch=rt->root;
lt->root=NULL;
rt->root=NULL;
bt->root=p;
}
voidCREATEBTREE(btree*bt)/*构造一颗空二叉数*/
{
bt->root=NULL;
}
//模仿先序递归遍历方法,建立二叉树
btnode*creat_bt2()
{
btnode*t;
Etypee;
scanf("%c",&e);
if(e=='#')t=NULL;//对于'#'值,不分配新结点
else{
t=(btnode*)malloc(sizeof(btnode));
t->data=e;
t->lch=creat_bt2();//左孩子获得新指针值
t->rch=creat_bt2();//右孩子获得新指针值
}
returnt;
}//creat_bt2
voidpreorder(btnode*p)//前序遍历
{
if(p){
printf("%3c",p->data);
preorder(p->lch);
preorder(p->rch);
}
}//preorder
//中序递归遍历二叉树
voidinorder(btnode*p)
{
if(p){
inorder(p->lch);
cout< inorder(p->rch); } }//inorder //后序递归遍历二叉树 voidpostorder(btnode*p) { if(p){postorder(p->lch); postorder(p->rch); cout< } }//postorder intDepth(btnode*p) { if(! p) return0; else return1+((Depth(p->lch)>Depth(p->rch))? Depth(p->lch): Depth(p->rch)); } intleafcount(btnode*bt)//输入btree的root {//计算叶结点数 intcount=0; if(bt! =NULL) { leafcount(bt->lch); leafcount(bt->rch); } if((bt->lch==NULL)&&(bt->rch==NULL)) count++; returncount; } intremove(btree*bt)//输入那个节点的值 { btnode*p=bt->root; btnode*c,*r,*s,*q; Etypex,e; cout<<"请输入要删除的节点的值"< cin>>e; while(p&&p->data! =e) { q=p; if(e elsep=p->rch; } if(! p) { cout<<"不存在"< return0; } x=p->data; if(p->lch&&p->rch) { s=p->rch; r=p; while(s->lch) { r=s; s=s->lch; } p->data=s->data; p=s; q=r; } if(p->lch)c=p->lch; elsec=p->rch; if(p==bt->root)bt->root=c; elseif(p==q->lch)q->lch=c; elseq->rch=c; free(p); return1; } intinsert(btree*btr,Etypeet)//二叉搜索树的插入函数 { btnode*r,*p=btr->root,*q; while(p) { q=p; if(et elseif(et>p->data)p=p->rch; else{ cout<<"duplicate"< return0; } } r=newnode(et); if(btr->root) if(et elseq->rch=r; elsebtr->root=r; return1; } voidmycreate(btreebt)//创建二叉搜索树 { intx=1; Etypec; cout<<"第一个输入的值为根的值,请输入根值"< cin>>c; btnodebtn; btn.lch=NULL; btn.rch=NULL; btn.data=c; bt.root->data=btn.data; bt.root->lch=btn.lch; bt.root->rch=btn.rch; c=getchar(); cout<<"其他节点的值"< while((c=getchar())! ='\n'&&x) { x=insert(&bt,c); } } voidFmin(btreeht[],int*k1,int*k2,intk) { inta,b,c,d; a=ht[0].root->weight; b=ht[0].root->weight; *k1=0; *k2=0; for(c=0;c { if(a>=ht[c].root->weight) { a=ht[c].root->weight; *k1=c; } } for(d=0;d { if(d==*k1) continue; if(b>=ht[d].root->weight) { b=ht[d].root->weight; *k2=d; } } } btreecreatehfmtree()//生成哈弗曼树 { btreezero,ht[26]; inti,k,k1,k2; intw[26]; for(i=0;i<26;i++) w[i]=0; CREATEBTREE(&zero); FILE*fp; fp=fopen("c: \\test.txt","r+"); while(! feof(fp)) { w[fgetc(fp)-97]++; } for(i=0;i<26;i++) { MAKEBTREE(&ht[i],w[i],&zero,&zero); ht[i].root->data=97+i; printf("%3d",ht[i].root->data); } for(k=25;k>0;k--) { Fmin(ht,&k1,&k2,k); MAKEBTREE(&ht[k1],ht[k1].root->weight+ht[k2].root->weight,&ht[k1],&ht[k2]); ht[k1].root->data='! ';
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