哈夫曼树C++实现.doc

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1、【哈夫曼编/译码器】任务：建立最优二叉树函数要求：可以建立函数输入二叉树，并输出其赫夫曼树。在上交资料中请写明：存储结构、基本算法（可以使用程序流程图）、输入输出、源程序、测试数据和结果、算法的时间复杂度、另外可以提出算法的改进方法；利用哈夫曼编码进行通信可以大大提高信道利用率，缩短信息传输时间，降低传输成本。但是，这要求在发送端通过一个编码系统对待传数据预先编码，在接收端将传来的数据进行译码（复原）。对于双工信道（即可以双向传输信息的信道），每端都需要一个完整的编/译码系统。试为这样的信息收发站写一个哈夫曼码的编/译码系统。[基本要

2、求]一个完整的系统应具有以下功能：（1）I：初始化（Initialization）。从终端读入字符集大小n，以及n个字符和n个权值，建立哈夫曼树，并将它存于文件hfmTree中。（2）E：编码（Encoding）。利用已建好的哈夫曼树（如不在内存，则从文件hfmTree中读入），对文件ToBeTran中的正文进行编码，然后将结果存入文件CodeFile中。（3）D：译码（Decoding）。利用已建好的哈夫曼树将文件CodeFile中的代码进行译码，结果存入文件TextFile中。（4）P：印代码文件（Print）。将文件CodeFi

3、le以紧凑格式显示在终端上，每行50个代码。同时将此字符形式的编码文件写入文件CodePrin中。（5）T：印哈夫曼树（Treeprinting）。将已在内存中的哈夫曼树以直观的方式（树或凹入表形式）显示在终端上，同时将此字符形式的哈夫曼树写入文件TreePrint中。[测试数据]（1）利用下面这道题中的数据调试程序。某系统在通信联络中只可能出现八种字符，其概率分别为0.25，0.29，0.07，0.08，0.14，0.23，0.03，0.11，试设计哈夫曼编码。（2）用下表给出的字符集和频度的实际统计数据建立哈夫曼树，并实现以下报文

4、的编码和译码：“THISPROGRAMISMYFAVORITE”。字符空格 A  B  C  D  E  F  G  H  I  J  K  L  M频度186  64 13 22 32103 21 15 47 57 1  5  32 20字符 N   O  P  Q  R  S  T  U  V  W  X  Y  Z频度 57  63 15 1  48 51 80 23 8  18 1  16 1[实现提示]（1）编码结果以文本方式存储在文件CodeFile中。（2）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”，

5、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，直至某次用户选择了“Q”为止。（3）在程序的一次执行过程中，第一次执行I，D或C命令之后，哈夫曼树已经在内存了，不必再读入。每次执行中不一定执行I命令，因为文件hfmTree可能早已建好。代码如下：#include#include#includeintm,s1,s2;typedefstruct{unsignedintweight;unsignedintparent,lchild,rchild;}HTN

6、ode,*HuffmanTree;typedefchar*HuffmanCode;voidselect(HuffmanTreeHT,intnNode)//{inti,j;for(i=1;i<=nNode;i++)if(!HT[i].parent){s1=i;break;}for(j=i+1;j<=nNode;j++)if(!HT[j].parent){s2=j;break;}for(i=1;i<=nNode;i++)if((HT[i].weight

7、=i;for(j=1;j<=nNode;j++)if((HT[j].weightHT[s2].weight){inttmp=s1;s1=s2;s2=tmp;}}voidHuffmanCoding(HuffmanTree&HT,HuffmanCodeHC[],int*w,intnNode){inti,j;char*cd;intcdlen;if(nNode<1)return;m=2*nNode-1;HT=(HTN

8、ode*)malloc((m+1)*sizeof(HTNode));for(i=1;i<=nNode;i++){HT[i].weight=w[i-1];HT[i].parent=0;HT[i].lchild=0;HT[i