北京邮电大学信通院数据结构实验三——哈夫曼树实验报告.doc

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1、..2009级数据结构实验报告实验名称：实验三——哈夫曼编/解码器的实现学生：聪捷日期：2010年11月28日1．实验要求一、实验目的：了解哈夫曼树的思想和相关概念；二、实验容：利用二叉树结构实现哈夫曼编/解码器1.初始化：能够对输入的任意长度的字符串s进行统计，统计每个字符的频度，并建立哈夫曼树。2.建立编码表：利用已经建好的哈夫曼树进行编码，并将每个字符的编码输出。3.编码：根据编码表对输入的字符串进行编码，并将编码后的字符串输出。4.译码：利用已经建好的哈夫曼树对编码后的字符串进行译码，并输出译码结果。5.打印：以直观的方式打印哈夫曼树。6.计算输入的字符串编码前和编码后的长度，并进行分

2、析，讨论哈夫曼编码的压缩效果。7.用户界面可以设计成“菜单”方式，能进行交互，根据输入的字符串中每个字符出现的次数统计频度，对没有出现的字符一律不用编码。2.程序分析2.1存储结构二叉树templateclassBiTree{public:BiTree();//构造函数，其前序序列由键盘输入~BiTree(void);//析构函数BiNode*Getroot();//获得指向根结点的指针protected:BiNode*root;//指向根结点的头指针};//声明类BiTree及定义结构BiNodeData：二叉树是由一个根结点和两棵互不相交的左右子树构成.....

3、二叉树中的结点具有相同数据类型及层次关系示意图：rootlchildparentrchild哈夫曼树类的数据域，继承节点类型为int的二叉树classHuffmanTree:publicBiTreedata:HCode*HCodeTable;//编码表inttSize;//编码表中的总字符数二叉树的节点结构templatestructBiNode//二叉树的结点结构{Tdata;//记录数据Tlchild;//左孩子Trchild;//右孩子Tparent;//双亲};示意图：TparentTrchildTlchildTdata编码表的节点结构structHCode{

4、chardata;//编码表中的字符charcode[100];//该字符对应的编码};示意图：charcode[100]chardata待编码字符串由键盘输入，输入时用链表存储，链表节点为structNode{charcharacter;//输入的字符.....unsignedintcount;//该字符的权值boolused;//建立树的时候该字符是否使用过Node*next;//保存下一个节点的地址};Node*nextboolusedunsignedintcountcharcharacter示意图：2.2关键算法分析1.初始化函数（voidHuffmanTree::Init(strin

5、gInput)）算法伪代码：1.初始化链表的头结点2.获得输入字符串的第一个字符，并将其插入到链表尾部,n=1(n记录的是链表中字符的个数)3.从字符串第2个字符开始，逐个取出字符串中的字符3.1将当前取出的字符与链表中已经存在的字符逐个比较，如果当前取出的字符与链表中已经存在的某个字符相同，则链表中该字符的权值加1。3.2如果当前取出的字符与链表中已经存在的字符都不相同，则将其加入到链表尾部，同时n++4.tSize=n(tSize记录链表中字符总数，即哈夫曼树中叶子节点总数)5.创建哈夫曼树6.销毁链表源代码：voidHuffmanTree::Init(stringInput){Node*

6、front=newNode;//初始化链表的头结点if(!front)throwexception("堆空间用尽");front->next=NULL;front->character=NULL;front->count=0;Node*pfront=front;charch=Input[0];//获得第一个字符Node*New1=newNode;if(!New1)throwexception("堆空间用尽");New1->character=ch;//将第一个字符插入链表New1->count=1;New1->next=pfront->next;pfront->next=New1;boolre

7、place=0;//判断在已经写入链表的字符中是否有与当前读出的字符相同的字符intn=1;//统计链表中字符个数.....for(inti=1;inext;if((int)pfront->character==(int)ch)//如果在链表中有与当前字符相同的字符，该字符权值加