设计一个利用哈夫曼算法的编码系统.docx

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设计一个利用哈夫曼算法的编码系统

设计一个利用哈夫曼算法的编码系统，重复地显示并处理以下项目，直到选择退出为止。

【基本要求】

1）      将权值数据存放在数据文件（文件名为data.txt，位于执行程序的当前目录中）

2）      初始化：

键盘输入字符集大小n、n个字符和n个权值，建立哈夫曼树；

3）      编码：

利用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码；

4）      输出

（1）各个字符的编码；

（2）

1111111;;;;;;

#include

#include

#include

#defineM50

#defineMAX1000;

typedefstruct

{

 intweight;//结点权值

   intparent,lchild,rchild;

}HTNODE,*HUFFMANTREE;

typedefchar**HUFFMANCODE;//动态分配数组存储哈夫曼编码表

HUFFMANTREEhuffmantree（intn,intweight[]）//构建哈夫曼树

{

 intm1,m2,k;

 inti,j,x1,x2;

 HUFFMANTREEht;

 ht=（HUFFMANTREE）malloc（（2*n）*sizeof（HTNODE））;

 for（i=1;i<（2*n）;i++）//初始化哈夫曼树中各结点的数据，没初始值的赋值为0

 {

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

  if（i<=n）

   ht[i].weight=weight[i];

  else

   ht[i].weight=0;

 }

 for（i=1;i

 {

  m1=m2=MAX;

  x1=x2=0;

  for（j=1;j<（n+i）;j++）

  {

   if（（ht[j].weight

   {

    m2=m1;

    x2=x1;

    m1=ht[j].weight;

    x1=j;

   }

   elseif（（ht[j].weight

   {

    m2=ht[j].weight;

    x2=j;

   }

  }

  k=n+i;

  ht[x1].parent=ht[x2].parent=k;

  ht[k].weight=m1+m2;

  ht[k].lchild=x1;

  ht[k].rchild=x2;

 }

 returnht;

}

voidhuffmancoding（constintn,HUFFMANCODEhc,HUFFMANTREEht,charstr[]）

{

 inti,start,child,father;

 char*cd;

 hc=（HUFFMANCODE）malloc（（n+1）*sizeof（char*））;//分配n个字符编码的头指针

 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）//逐个字符求哈夫曼编码

 {

  start=n-1;

  for（child=i,father=ht[i].parent;father!

=0;child=father,father=ht[father].parent）/*从叶子结点到根结点求逆向编码*/

   if（ht[father].lchild==child）

    cd[--start]='0';

   else

    cd[--start]='1';

   hc[i]=（char*）malloc（（n-start）*sizeof（char））;//为i个字符编码分配空间

   strcpy（hc[i],&cd[start]）;//从cd复制哈夫曼编码串到hc

 }

 free（cd）;//释放工作空间

 for（i=1;i<=n;++i）

 {

  printf（"%c的编码:

",str[i]）;

  printf（"%s\n",hc[i]）;

 }

}

voidmain（）

{

 inti,j,k;

 charstr[50];

 intweight[50];

 printf（"请输入字符（一次性连续输入所求的字符）:

"）;/*如:

abcjhjg不要输成abcjhig,即字符间不加空格*/

 gets（str）;

   for（j=0;j<50;j++）

 {

  if（str[j]=='\0'）

   break;

 }

 constintn=j;

 for（j=n;j>0;j--）

  str[j]=str[j-1];

 str[n+1]='\0';

 for（k=0;k

 {

  printf（"请输入%c的权值:

",str[k+1]）;

    scanf（"%d",&weight[k]）;

 }

 for（k=n;k>0;k--）

  weight[k]=weight[k-1];

 weight[0]=0;

 HUFFMANCODEhc=NULL;

 HUFFMANTREEht;

 ht=huffmantree（n,weight）;

 huffmancoding（n,hc,ht,str）;

}

补充：

噢，我忘了你需要存档。

现在太晚，明天再改一下。

补充：

这个是带有存盘的程序。

#include

#include

#include

#defineM50

#defineMAX1000;

typedefintElempe;

typedefstruct

{

 intweight;//结点权值

   intparent,lchild,rchild;

}HTNODE,*HUFFMANTREE;

typedefchar**HUFFMANCODE;//动态分配数组存储哈夫曼编码表

HUFFMANTREEhuffmantree（intn,intweight[]）//构建哈夫曼树

{

 intm1,m2,k;

 inti,j,x1,x2;

 HUFFMANTREEht;

 ht=（HUFFMANTREE）malloc（（2*n）*sizeof（HTNODE））;

 for（i=1;i<（2*n）;i++）//初始化哈夫曼树中各结点的数据，没初始值的赋值为0

 {

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

  if（i<=n）

   ht[i].weight=weight[i];

  else

   ht[i].weight=0;

 }

 for（i=1;i

 {

  m1=m2=MAX;

  x1=x2=0;

  for（j=1;j<（n+i）;j++）

  {

   if（（ht[j].weight

   {

    m2=m1;

    x2=x1;

    m1=ht[j].weight;

    x1=j;

   }

   elseif（（ht[j].weight

   {

    m2=ht[j].weight;

    x2=j;

   }

  }

  k=n+i;

  ht[x1].parent=ht[x2].parent=k;

  ht[k].weight=m1+m2;

  ht[k].lchild=x1;

  ht[k].rchild=x2;

 }

 returnht;

}

voidhuffmancoding（constintn,HUFFMANCODEhc,HUFFMANTREEht,charstr[]）

{

 inti,start,child,father;

 char*cd;

 hc=（HUFFMANCODE）malloc（（n+1）*sizeof（char*））;//分配n个字符编码的头指针

 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）//逐个字符求哈夫曼编码

 {

  start=n-1;

  for（child=i,father=ht[i].parent;father!

=0;child=father,father=ht[father].parent）/*从叶子结点到根结点求逆向编码*/

   if（ht[father].lchild==child）

    cd[--start]='0';

   else

    cd[--start]='1';

   hc[i]=（char*）malloc（（n-start）*sizeof（char））;//为i个字符编码分配空间

   strcpy（hc[i],&cd[start]）;//从cd复制哈夫曼编码串到hc

 }

 free（cd）;//释放工作空间

 for（i=1;i<=n;++i）

 {

  printf（"%c的编码:

",str[i]）;

  printf（"%s\n",hc[i]）;

 }

}

voidSave（inta[],constint&n）

{

 FILE*fp;

 inti,count=0,flag=1;

  fp=fopen（"data.txt","wb+"）;

 for（i=1;i<=n;i++）

 {

  if（fwrite（&a[i],sizeof

（1）,1,fp）==1）

  {

   count++;

  }

  else

  {

   flag=0;

   printf（"数据保存失败!

\n"）;

   break;

  }

 }

 if（flag）

  printf（"\n数据保存成功!

（有%d个权值已保存）\n",count）;

 fclose（fp）;

}

voidmain（）

{

 FILEfp;

 inti,j,k;

 charstr[50];

 intweight[50];

 printf（"请输入字符（一次性连续输入所求的字符）:

"）;/*如:

abcjhjg不要输成abcjhig,即字符间不加空格*/

 gets（str）;

   for（j=0;j<50;j++）

 {

  if（str[j]=='\0'）

   break;

 }

 constintn=j;

 for（j=n;j>0;j--）

  str[j]=str[j-1];

 str[n+1]='\0';

 for（k=0;k

 {

  printf（"请输入%c的权值:

",str[k+1]）;

    scanf（"%d",&weight[k]）;

 }

 for（k=n;k>0;k--）

  weight[k]=weight[k-1];

 weight[0]=0;

 HUFFMANCODEhc=NULL;

 HUFFMANTREEht;

 ht=huffmantree（n,weight）;

 huffmancoding（n,hc,ht,str）;

 Save（weight,n）;

}

2222222222;;;;;;;

#include

#include

#definemax50 

structa 

{ 

 intweight; 

 intparent,lchild,rchild; 

}; 

structb 

{ 

 charcd[max]; 

 intstart; 

}; 

voidmain（） 

{ 

 structaht[2*max]; 

 structbhcd[max],d; 

 inti,k,n,c,s1,s2,m1,m2,f; 

 printf（"输入n:

"）; 

  scanf（"%d",&n）; 

 for（i=1;i<=n;i++） 

 { 

  printf（"输入权值:

"）; 

  scanf（"%d",&ht[i].weight）; 

  ht[i].parent=0; 

 } 

 for（;i<=2*n-1;i++） 

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

 for（i=n+1;i<=2*n-1;i++） 

 { 

  m1=m2=30000; 

  s1=s2=0; 

  for（k=1;k<=i-1;k++） 

  { 

   if（ht[k].parent==0&&ht[k].weight

   { 

    m2=m1; 

    s2=s1; 

    m1=ht[k].weight; 

    s1=k; 

   } 

   elseif（ht[k].parent==0&&ht[k].weight

   { 

    m2=ht[k].weight; 

    s2=k; 

   } 

  } 

  ht[s1].parent=ht[s2].parent=i; 

  ht[i].lchild=s1; 

  ht[i].rchild=s2; 

  ht[i].weight=ht[s1].weight+ht[s2].weight; 

 } 

 for（i=1;i<=n;i++） 

 { 

  d.start=n-1; 

  c=i; 

  f=ht[i].parent; 

  while（f） 

  { 

   if（ht[f].lchild==c）d.cd[--d.start]='0'; 

   elsed.cd[--d.start]='1'; 

   c=f; 

   f=ht[f].parent; 

  } 

  hcd[i]=d; 

 } 

 printf（"输出哈夫编码:

"）; 

 for（i=1;i<=n;i++） 

 { 

  printf（"%d",ht[i].weight）; 

  for（k=hcd[i].start;k

   printf（"%c",hcd[i].cd[k]）; 

  printf（""）; 

 }

 printf（"\n"）;

}