数据结构课程设计(赫夫曼编码)讲解.doc

《数据结构》 课程设计报告 专业班级：15信息一班 学 号：20151209031004 姓 名：任亚亭 指导教师：张宇敬 信息管理与工程系 2016年 12 月30日 题目：为信息收发站写一个赫夫曼码的编/译码系统 需求分析 问题描述： 利用赫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，在接收端讲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。 基本要求： 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，建立赫夫曼树，并将它存于文件hfmTree中。 E：编码（Encoding）。利用已建好的赫夫曼树，对文件ToBeTran中的正文进行编码，然后将结果存入文件CodeFile中。 D:译码（Decoding）。利用已建好的赫夫曼树将文件CodeFile中的代码进行译码，结果存入文件TextFile中。 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。 T:印赫夫曼树（Tree Printing）。将已在内存中的赫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赫夫曼树写入文件TreePrint中。 实现提示： 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，直至某次用户选择了“Q”为止。 概要设计 元素类型： typedef struct { int weigt;//权值 int parent,lchild,rchild;//双亲，左孩子，右孩子 }HTNode,*HuffmanTree; typedef char** HuffmanCode;//存放各个字符的前缀编码 本程序包括六个大板块： （1）主程序： int main() { 输出菜单； 选择功能选项并调用对应的函数； } （2）初始化函数： void Initialization(HuffmanTree ht,FILE *fp) { 安全打开文件； 输入字符数量以及各字符及其权值； 对各节点进行初始化； 创建赫夫曼列表；（需要调用Select()函数选择权职最小的两个节点） } void Select(HuffmanTree ht,int i,int s_1,int s_2) { 找出第一个非零结点； 找出第二个非零结点； 遍历比较找出权值最小的两个节点； } （3）编码函数： void Encoding(HuffmanTree ht,HuffmanCode hc,FILE *fp1,FILE *fp2) { 安全打开文件； for:1(n,双亲不为空 If(为左孩子) str[--start]=0; else str[--start]=1; 储存各字符的编码； 从文件中读取正文； 依次遍历正文各字符，显示其编码； } （4）译码函数： void Decoding(HuffmanTree ht,HuffmanCode hc,FILE *fp1,FILE *fp2) { 安全打开文件； While（成功读取字符） { 遍历目前的编码中是否有对应的字符； if(有) 输出该字符； else 跳到循环体首；（再次读入一个字符再判断） } } （5）印代码文件： void Print(FILE *fp1,FILE *fp2) { 安全打开文件； 从文件中读取字符，50个一行输出； } （6）印赫夫曼树： void Treeprinting(HuffmanTree ht) { 安全打开文件； 调用print_tree(ht,root)函数； } void print_tree(HuffmanTree ht, int r) { if(存在节点) { 深度+1； 递归调用print_tree(ht,ht[r].rchild);//先输出右子树 用深度控制格式； 输出对应的字符； 递归调用print_tree(ht,ht[r].lchild);//再输出左子树 深度-1 } } 详细设计 #include stdio.h #include stdlib.h #includ