数据结构(C语言版)实验报告(哈夫曼树).docx

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1、《数据结构与算法》实验报告一、需求分析1.问题描述：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)。对于双工通道（及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。试为这样的信息收发站写一个哈夫曼的编/译码系统。2.基本要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）

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CodeFile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（

3、树或凹入表形式）显示出，同时将此字符形式的哈夫曼树写入文件TreePrint中。1.测试数据（1）利用教科书例6-2中的数据调试程序。（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，并实现以下报文的编码和译码：“THISPROGRAMISMYFAVORITE”。字符ABCDEFGHIJKLM频度6413223210321154757153220字符NOPQRSTUVWXYZ频度57631514851802381811614,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

4、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。一、概要设计本程序的数据类型定义为:typedefstruct{unsignedintweight;unsignedintparent,lchild,rchild;}HTNode,*HuffmanTree;typedefchar**Huffman

5、Code;所实现的功能函数为：voidinitHuffmanTree();//选择初始化哈夫曼树的方式intopenfileInit();//通过打开的data.txt文件初始化哈夫曼树该文件是为了测试数据2包涵26个字符intinputInit();//通过手动输入字符初始化哈夫曼树intHuffmanCoding(int*w);//初始化哈夫曼数，按照哈夫曼规则建立二叉树。此函数块调用了Select（）函数。voidSelect(intj,int&s1,int&s2);//选择parent为0，且weight最小的两个节点序号为s

6、1，s2voidencoding();//选择哈夫曼编码方式voidopenfileEnco();//通过打开文件encode.txt的方式进行编码voidinputEnco();//通过手动输入的方式进行编码voiddecode();//选择译码方式voidopenfileDeco();//通过打开文件CodeFile.txt的方式进行译码voidinputDeco();//通过手动输入的方式进行译码voiddispHT(HuffmanTreenodeRoot,intlevel);//以缩进方式输出哈夫曼树直观图主函数：主函数主要设

7、计的是一个分支语句，让用户挑选所实现的功能。如图所示：initHuffmanTree();初始化哈夫曼树HuffmanCoding()构造哈夫曼树编码调用Encoding()译码调用Decode（）dispHT()打印哈夫曼树Select（）供HuffmanCoding()调用一、详细设计//程序的头文件#include#include#includeusingnamespacestd;ofstreamoutstuf;typedefstruct{unsignedintweight

8、;unsignedintparent,lchild,rchild;}HTNode,*HuffmanTree;typedefchar**HuffmanCode;HuffmanTreeHT=NULL;intn=0;Huffm