数据结构 课程设计报告 哈弗曼树

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1、计算机学院信息管理与信息系统专业数据结构课程设计题目：哈夫曼树的应用班级：姓名：学号：200917020116同组人姓名：起迄日期：2011.03.01-03.04课程设计地点:系办公楼E3-A513指导教师：评阅意见：成绩评定：评阅人：日期：完成日期：2011年3月4日目录一.设计目的3二、需求分析32.1选题的意义及背景32.2输入/输出形式和输出值的范围4三．概要设计43.1设计思想43.2函数间的关系4四、详细设计54.1哈夫曼的主要结构54.1.1结构定义54.1.2主要函数声明及功能描述64.2源程序74.2.1头文件74.2.2源文件8五.程序测试结果及问题

2、分析145.1程序测试结果145.2问题分析15六.总结15七.参考文献16一.设计目的数据结构作为一门学科主要研究数据的各种逻辑结构和存储结构，以及对数据的各种操作。因此，主要有三个方面的内容：数据的逻辑结构；数据的物理存储结构；对数据的操作（或算法）。通常，算法的设计取决于数据的逻辑结构，算法的实现取决于数据的物理存储结构。数据结构是信息的一种组织方式，其目的是为了提高算法的效率，它通常与一组算法的集合相对应，通过这组算法集合可以对数据结构中的数据进行某种操作。在当今信息时代，信息技术己成为当代知识经济的核心技术。我们时刻都在和数据打交道。比如人们在外出工作时找最短路

3、径，在银行查询存款、通过互联网查新闻、以及远程教育报名等，所有这些都在与数据发生关系。实际上，现实世界中的实体经过抽象以后，就可以成为计算机上所处理的数据。数据结构课程主要是研究非数值计算的程序设计问题中所出现的计算机操作对象以及它们之间的关系和操作的学科。数据结构是介于数学、计算机软件和计算机硬件之间的一门计算机专业的核心课程，它是计算机程序设计、数据库、操作系统、编译原理及人工智能等的重要基础，广泛的应用于信息学、系统工程等各种领域。学习数据结构是为了将实际问题中所涉及的对象在计算机中表示出来并对它们进行处理。通过课程设计可以提高学生的思维能力，促进学生的综合应用能力

4、和专业素质的提高。通过此次课程设计主要达到以下目的：一、了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力；二、初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能；三、提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力；四、训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，培养软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风。二、需求分析2.1选题的意义及背景锻炼我们的编码能力，真正理解数据结构的编码思想,并且锻炼我们的动手能力和成员间的配合，提高程序编写能力。在信息传递时，希望长度能尽可能短，即采用最短码。赫夫曼编码的应用，就是采用这种有

5、效的数据压缩技术可以节省数据文件的存储空间和计算机网络的传送时间。2.2输入/输出形式和输出值的范围输入信息以加载存档的reading.txt文件为方式，加载不成功，提示出错信息，加载成功后，系统对其编码，并按照选择对各种相关信息存档。三．概要设计3.1设计思想哈夫曼树用邻接矩阵作为存储结构，借助静态链表来实现遍历。利用多重结构体的形式设计出所需的变量类型，还有基本的文件读写知识，同时借助九大子函数结合一个主函数设计了此课程内容，第一部分为信息的读写及统计；第二部分为哈夫曼树及其编码的建立，再将编码信息写进文件；第三部分为给信息加密在写进文件，再对其翻译。最后的主函数是整

6、个程序的组织者，利用switch选择循环将九大子函数联系起来，画龙点睛。这样整个程序的基本流程就出来了，再根据此流出设计出源程序。3.2函数间的关系程序流程：界面从文件读取信息显示编码规则将原文件信息写入文件将编码规则写进文件将编码后的信息写进文件将译码后的信息写入文件退出三大模块：头文件及原文件文件的读写哈夫曼的建立及编码文件加密编码及写入文件从文件中读取信息将信息写进文件构建哈夫曼树建立哈夫曼编码给文件信息加密编码将已编码信息写进文件将编码信息翻译及写入文件将编码规则写进文件件统计信息中各字符的出现次数四、详细设计4.1哈夫曼的主要结构4.1.1结构定义：#defin

7、eMAXVALUE1000//定义最大权值#defineMAXBIT100//定义哈夫曼树中叶子结点个数typedefstruct{chardata;//字符值intnum;//某个值的字符出现的次数}TotalNode;//统计结点，包括字符种类和出现次数typedefstruct{TotalNodetot[300];//统计结点数组intnum;//统计数组中含有的字符个数}Total;//统计结构体，包括统计数组和字符种类数typedefstruct{charmes[300];//字符数组intnum;//总字符数}Me