数据结构课程设计目录及正文.doc

PAGE 目 录 TOC \o 1-2 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc248074613 1 问题描述 PAGEREF _Toc248074613 \h 1 HYPERLINK \l _Toc248074614 2 需求分析 PAGEREF _Toc248074614 \h 1 HYPERLINK \l _Toc248074615 3 概要设计 2 HYPERLINK \l _Toc248074616 3．1抽象数据类型定义 2 HYPERLINK \l _Toc248074617 3．2模块划分 3 HYPERLINK \l _Toc248074618 4 详细设计 4 HYPERLINK \l _Toc248074619 4．1数据类型的定义 4 HYPERLINK \l _Toc248074620 4．2主要模块的算法描述 4 4、3 流程图…………………………………………………………6 HYPERLINK \l _Toc248074621 5 测试分析 9 HYPERLINK \l _Toc248074622 6 课程设计总结 10 HYPERLINK \l _Toc248074623 参考文献 11 HYPERLINK \l _Toc248074624 附录（源程序清单） 12 PAGE PAGE 15 PAGE 1 1 问题描述 设计一个利用哈夫曼算法的编码和译码系统，重复地显示并处理以下项目，直到选择退出为止。1)?将权值数据存放在数据文件(文件名为data.txt，位于执行程序的当前目录中) 2)?采用静态存储结构3)?初始化：键盘输入字符集大小n、n个字符和n个权值，建立哈夫曼树；4)?编码：利用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码；5)?输出编码；6)?设字符集及频度如下表：字符 空格 A B C D E F G H I J K L M频度 186 64 13 22 32 103 21 15 47 57 1 5 32 20字符 N O P Q R S T U V W X Y Z 频度 57 63 15 1 48 51 80 23 8 18 1 16 1  2 需求分析 （1）定义一个变量名为HTNode的结构体，用该结构体中的char data、int weight、int parent、int lchild、int rchild分别表示哈夫曼树中每个结点的权值、权重、双亲结点、左孩子、右孩子，再定义一个HTNode类型的数组ht[30]存放哈夫曼树；另外定义一个变量名为HCode的结构体，采用HCode类型变量的cd[start]~cd[n]存放当前结点的哈夫曼编码、最后定义一个HCode类型的数组hcd[30]的数组用于存放当前叶子结点ht[i]的哈夫曼编码。 （2）编写CodeInput(n,ht)函数并在函数中设置一个for(i=0;n;++)循环，首先输入n个字符，再利用函数中的for(i=0;n;++)循环实现对这n个字符的权值的输入。 （3）编写CreateHT(ht,n)函数来构造一棵哈夫曼树，首先用一个for(i=0;2*n-1;++)循环将所有2n-1个结点的parent、lchild、rchild域均置初值为-1；再用一个for(i=n;2*n-1;++)循环来构造哈夫曼树，在该循环中首先令lnode和rnode为最小权值的两个结点位置且其域值均为-1，再用一个for(k=0;=i-1;k++)循环在数组ht[30]中寻找权值最小的两个结点并且只能在尚未构造二叉树的结点中查找，由于只能在尚未构造二叉树的结点中查找，因此在for(k=0;k=i-1;k++)循环中加入一个if(ht[k].parent==-1)语句来判断结点lnode和rnode是否已经在二叉树中，如果结点lnode和rnode在二叉树中，则结点lnode和rnode的parent的值为其双亲结点在数组ht[30]中的序号就不会为-1了，在查找到ht[lnode]和ht[rnode]后将他们作为ht[i]的左右子树，ht[lnode]和ht[rnode]的双亲结点置为ht[i]，且ht[i].weight=ht[lnode].weight+ht[rnode].weight。如此处理下去，直到所有2n-1个结点处理完毕。 （4）编写CreateHCode(ht,hcd,n)函数来求哈夫曼编码，由于求哈夫曼编码只需求叶子结点的哈夫曼编码。对于当前叶子结点ht[i]，首先将对应的哈夫曼编码hcd[i]的start域值置初值n，找其双亲结点ht[f]，若当前结点是双亲结点的左孩子结点，则在hcd[i]的cd数组中添加0，若当前结点是双亲的右孩子结点，