基于某哈夫曼编码地通信系统地设计与实现.docxVIP

河北工业大学 《数据结构》课程实验 实 验 报 告 题目：基于哈夫曼编码的通信系统的设计与实现 专业：计算机科学与技术 班级：计1301班 姓名：张路浩 刘禄源 刘磊波 李浩川 邹博睿 王超 完成日期： 2015-1-13 一、试验内容 1）初始化处理：建立通信系统 （1）建立有100句中文的信息集合，每个句子称为一条信息。 （2）输入编码参数： ① 从终端输入编码字符集大小n，字符编码长度m（设n为4，m为8）； ② 从终端输入编码字符（设为A，B，C，D）； （3）生成每条信息的字符编码，构造字符编码集合； （4）计算每个字符在字符编码集合中出现的概率； （5）根据字符概率构造哈夫曼树，求出每个字符的二进制编码。 2）发送端信息编码 （1）用户从信息集合中选择一条信息，找到该信息对应的字符编码； （2）根据该信息的字符编码，哈夫曼树求出的每个字符的二进制编码，构造出该信息的二进制编码，记录该二进制编码。（由于是软件模拟，没有发送设备，发送端的编码工作完成）。 3）接受端信息译码 （1）根据得到的信息的二进制编码，利用哈夫曼树求出的每个字符的二进制编码，还原出信息的字符编码； （2）根据信息的字符编码，找到对应的信息。 5、实现提示 （1）本试验涉及到通讯学科的编码理论和信息学科的数据压缩技术。 （2）根据参数生成的通信系统的所有信息的有效存储问题。 （3）信息字符编码可参考随机数的方式生成，且要求保持唯一性 二、试验目的 （1）掌握二叉树的存储结构及其相关操作。 （2）掌握构造哈夫曼树的基本思想，及其编码/译码过程。 三、流程图 开始定义汉字信息string 开始 定义汉字信息 string message[10] 通过随机数函数对汉字信息用字符集进行编码psw[ 通过随机数函数对汉字信息用字符集进行编码psw[i] 设置随机数种子 srand(time(NULL)); 定义字符集大小n 输入字符集内容HT.HFMTree[i 输入字符集内容 HT.HFMTree[i].word 输入n 统计汉字信息字符编码中各字符出现的频度 统计汉字信息字符编码中各字符出现的频度HT.HFMTree[k].weight 用字符集对信息进行字符编码 用字符集对信息进行字符编码void CreatCode(HCodeType HT,int n) 输入编码长度p 输入编码长度p i i2n-1 Y指针初始化HT.HFMTree[i].parent = -1; HT.HFMTree[ Y 指针初始化 HT.HFMTree[i].parent = -1; HT.HFMTree[i].rchild = -1; HT.HFMTree[i].lchild = -1; 逐个非叶结点构造 根据各字符构的频度构造哈夫曼树 CreatHFMTree(HT,n) N N 将各信息的字符编码进行哈弗曼树编码 将各信息的字符编码进行哈弗曼树编码 寻找具有最小、次小值的根建树 哈夫曼编码 CreatHFMCode(HT,HFMCode,n); 链接父节点和兄弟结点，i 链接父节点和兄弟结点，i++ 父指针为空 父指针为空 Y输出文字信息和对应的哈夫曼编码 Y 输出文字信息和对应的哈夫曼编码 Y原来的最小变为次小，记下新的最小值比原来最小的还要小 Y 原来的最小变为次小，记下新的最小值 比原来最小的还要小 记下新的次小值比原来的 记下新的次小值 比原来的次小还小 N 结束 四、源程序代码 #includeiostream #includecstdlib #includectime #includestring using namespace std; const int n=4;//叶子节点个数 const int MAXVALUE = 9999; int m,p; //编码参数 string l; int size; //构造哈夫曼树结点 typedef struct{ int weight;//权值 int parent;//父节点 int lchild;//左子树 int rchild;//右子树 char word;//编码字符 }HNodeType; //构造哈夫曼编码数组 typedef struct{ HNodeType HFMTree[2*n-1];//结点数 int bit[n]; int start; }HCodeType; HCodeType HT; HCodeType HFM