哈夫曼编(译)码实验方案

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1、哈夫曼编(译)码器实验方案一、需求分析1、利用哈夫曼编码进行通信可以大大提高信道利用率，缩短信心传输时间，降低传输成本。但是，这要求在发送器端通过一个编码系统对待传输数据预先编码，在接受端将传来的数据进行译码(复原)。对于双工信道(即可以可以双向传输信息的通道)，每端都需要一个完整的编/译码系统。2、一个完整的编/译码系统应具有以下功能：(1)、建立哈夫曼树(Createhuffman)。从终端读入字符集大小n，以及n个字符和n个频度，建立哈夫曼树，并将它存于文件input.txt中。(2)、哈夫曼树编码。利用以建好

2、的哈夫曼树(如果不在内存，则从文件input.txt中读入)，进行编码，然后将结果输出在客户终端显示屏上并存入文件output.txt中。(3)、编码(Encoding)。在客户终端显示屏上输入字符，然后将其翻译为码流并输出来。(4)、译码(Decoding)。在客户终端显示屏上输入码流，然后将其翻译为字符并输出来。3、编码结果以文本方式存储在文件CodeFile中；用户界面可以设计为“菜单”方式：显示上述功能符号，再加上“Q”，表示退出运行Quit。请用户键入一个选择功能符。此功能执行完毕后再显示此菜单，直至某次用

3、户选择“Q”为止。二、概要设计(1)、抽象数据类型定义如下：ADTHuffman{数据对象：D={ai

4、1≤i≤n，n≥0，ai属ElemType类型}数据关系：R={

5、ai，aj∈D，1≤i≤n，1≤j≤n，其中每个元素只有一个前驱，可以有零个和多个后继，有且只有一个元素没有前驱}基本运算：Inithuffman(t,n)：初始化哈夫曼树：建立一棵哈夫曼树t。Createhcode(t,hcd,n)：对建立哈夫曼树进行编码并储存在数组hcd中。Encoding(t,hcd)：将字符进行编码。Decod

6、ing(t,hcd)：将码流进行译码。Readhuffman(t)：读取哈夫曼树的数据。Writehuffman(t)：存储哈夫曼树的数据。}(2)、主程序voidmain（）{初始化哈夫曼树;for(;;){switch(返回菜单函数代码){caseC:建立哈夫曼树编码;break;caseP:输出哈夫曼树编码;break;caseE:编码;break;caseD:译码;break;caseQ:退出;default:输入菜单代码有误，请重新输入;break;}}}(2)、模块间调用流程图主函数模块初始化函数模块读取

7、文件中数据菜单C：建立哈夫曼树编码P：输出哈夫曼树编码E：编码D：译码Q：退出菜单代码CPEDQ退出译码函数模块编码函数模块输出编码函数模块建立编码函数模块三、详细设计(1)、头文件定义及预定义#include(2)、定义数据类型typedefstruct/*定义哈夫曼树类型*/{chardata;/*结点值*/doubleweight;/*频度*/intparent;/*双亲点*/intlchild;/*左孩子结点*/intrchild;/*右孩子*/}Hufffman;typedefstruct

8、/*定义存放哈夫曼编码类型*/{charcd[N];/*存放当前结点的哈夫曼码*/intstart;/*cd[start]~cd[n]存放哈夫曼码*/}Hcode;(3)、函数声明charmenu();/*声明菜单函数*/voidInithuffman(Huffmant[],intn);/*声明初始化哈夫曼树*/voidCreatehcode(Huffmant[],Hcodehcd[],intn);/*声明建立哈夫曼树编码*/voidPrinthuffman();/*输出哈夫曼树编码*/voidEncoding(Hu

9、ffmant[],Hcodehcd[]);/*声明编码函数*/voidDecoding(Huffmant[],Hcodehcd[]);/*声明译码函数*/voidReadhuffman(Huffmant[]);/*声明读取数据函数*/voidWritehuffman(Huffmant[]);/*声明存储数据函数*/(4)、函数定义charmenu()/*声明菜单函数*/{对程序进入时的界面进行设计;输入菜单代码;返回该代码;}voidInithuffman(Huffmant[],intn)/*定义初始化哈夫曼树*/{

10、定义临时变量;读取该文件的数据;010101BAFfor(i=0;i<2*n-1;i++)01初始化结点相关域置处置为-1;Efor(i=n;i<2*n-1;i++)01{CD先找到最小频度的两个结点位置;for(k=0;k