哈夫曼编码和译码系统(附源代码).doc

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1、实训报告题目：哈夫曼编码和译码系统院系：专业：姓名：学号：指导教师：日期：目录一.需求分析····································2二.概要设计（1）建立哈夫曼树、编码······················3（2）字符匹配·································3（3）哈夫曼树遍历·····························3三.详细设计及编码实现··························3四.流程图（1）总流程图·································15（2）编

2、码实现流程图···························16（1）译码实现流程图···························17一.调试分析（1）计算权值···································18（1）生成哈夫曼树，建立编码表···················18（3）将输入字符编码·····························19（4）输入新的字符串，进行译码···················19（5）输入新的二进制数将其译为字符··············20六.系统维护················

3、······················20七．实验总结······································20八.源代码········································21一．需求分析《1》问题描述：在传送电文时，人们总是希望传送时间尽可能短，这就是要求使电文代码长度尽可能短。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能够对待传输数据预先编码，在接收端将传来的数据进行译码。对于双工信道（即可以双向传输信息的信道），每段都需要一个完整的编/译系统。

4、所以为这样的信息收发站写一个哈夫曼的编译码系统。《2》打开一篇英文文章，统计该文章中每个字符出现的次数，然后以它们作为权值，对每一个字符进行编码，编码完成后再对其编码进行译码。问题补充：1.从硬盘的一个文件里读出一段英语文章。2.统计这篇文章中的每个字符出现的次数。3.以字符出现字数作为权值，构建哈夫曼树，并将哈夫曼树的存储结构的初态和终态进行输出。4.对每个字符进行编码并将所编码写入文件然后对所编码进行编译。《3》这个哈夫曼编码译码主要是以英文字母输入进行编码与编译，编码译码过程由系统自动完成，人工操作部分就是电文的录入，和编译出来时的读操作。二．概要设计　本程序主要用到了三

5、个算法。(1)哈夫曼树建立、编码在初始化(I)的过程中间，要用输入的字符和权值建立哈夫曼树并求得哈夫曼编码。先将输入的字符和权值存放到一个结构体数组中，建立哈夫曼树，将计算所得的哈夫曼编码存储到另一个结构体数组中。(2)串的匹配在编码(D)的过程中间，要对已经编码过的代码译码，可利用循环，将代码中的与哈夫曼编码的长度相同的串与这个哈夫曼编码比较(3)哈夫曼遍历在印哈夫曼树(T)的中，因为哈夫曼树也是二叉树，所以就要利用二叉树的先序遍历将哈夫曼树输出。　　三．详细设计及编码实现构造哈夫曼树的方法如下： 初始化：每个字符就是一个结点，字符的频度就是结点的权；  1、将结点按频度从小

6、到大排序；  2、选取频度最小的两个结点，以它们为儿子，构造出一个新的结点；新结点的权值就是它两个儿子的权值之和；构造之后，从原来的结点序列里删除刚才选出的那两个结点，但同时将新生成的结点加进去；  3、如果结点序列里只剩下一个结点，表示构造完毕，退出。否则回到第一步。编码：  上面已经生成了树，接着就该对该树进行编码了。  可以假定，对某个结点而言，其左孩子在当前阶段的编码为0，右孩子的编码为1。这样就可以通过“树的遍历”的方式来生成字符——编码对照表。 来到这里，基本上艰苦的已经完成了，对某个具体的字符串编码和解码就只是简单的“查表——替换”的工作了。 译码：    译码也

7、是个简单的查表--替换过程。如果利用该种编码发送字符串，则它的“字符——编码”对应表也必须发送过去，不然对方是不知道怎么解码的。    对给出的一串编码，从左向右，将编码组合起来并查表，“一旦”找到有匹配的字符，则马上将当前的编码替换为对应的字符。    因为该编码是不会出现”某一个字符的编码是另一个字符编码的缀”这种情况的，也就是不会出现类似于“A 00 B 0010” 这样的情况，所以译码出来的字符串是唯一的，而且就是原来进行编码的那一个。代码如下：（1）求频率遍历过程：intFrequ