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赫夫曼树的建立与赫夫曼编码的实现

赫夫曼树的建立与赫夫曼编码的实现
赫夫曼树的建立与赫夫曼编码的实现

攀枝花学院本科学生课程设计任务书

注:任务书由指导教师填写。

哈夫曼树及其应用(完美版)

数据结构课程设计设计题目:哈夫曼树及其应用 学院:计算机科学与技术 专业:网络工程 班级:网络 131 学号:1308060312 学生姓名:谢进 指导教师:叶洁 2015年7 月12 日

设计目的: 赫夫曼编码的应用很广泛,利用赫夫曼树求得的用于通信的二进制编码称为赫夫曼编码。树中从根到每个叶子都有一条路径,对路径上的各分支约定:指向左子树的分支表示“0”码,指向右子树的分支表示“1”码,取每条路径上的“0”或“1”的序列作为和各个叶子对应的字符的编码,这就是赫夫曼编码。哈弗曼译码输入字符串可以把它编译成二进制代码,输入二进制代码时可以编译成字符串。 1、熟悉树的二叉树的存储结构及其特点。 2、掌握建立哈夫曼树和哈夫曼编码的方法。 设计内容: 欲发一封内容为AABBCAB ……(共长 100 字符,字符包括A 、B 、C 、D 、E 、F六种字符),分别输入六种字符在报文中出现的次数(次数总和为100),对这六种字符进行哈夫曼编码。 设计要求: 对输入的一串电文字符实现赫夫曼编码,再对赫夫曼编码生成的代码串进行译码,输出电文字符串。通常我们把数据压缩的过程称为编码,解压缩的过程称为解码。电报通信是传递文字的二进制码形式的字符串。但在信息传递时,总希望总长度能尽可能短,即采用最短码。假设每种字符在电文中出现的次数为Wi,编码长度为Li,电文中有n种字符,则电文编码总长度为∑WiLi。若将此对应到二叉树上,Wi为叶结点的权,Li为根结点到叶结点的路径长度。那么,∑WiLi 恰好为二叉树上带权路径长度。因此,设计电文总长最短的二进制前缀编码,就是以n种字符出现的频率作权,构造一棵赫夫曼树,此构造过程称为赫夫曼编码。设计实现的功能: 1.以二叉链表存储, 2.建立哈夫曼树; 3.求每个字符的哈夫曼编码并显示。

哈夫曼编码算法实现完整版

实验三树的应用 一.实验题目: 树的应用——哈夫曼编码 二.实验内容: 利用哈夫曼编码进行通信可以大大提高信道的利用率,缩短信息传输的时间,降低传输成本。根据哈夫曼编码的原理,编写一个程序,在用户输入结点权值的基础上求哈夫曼编码。 要求:从键盘输入若干字符及每个字符出现的频率,将字符出现的频率作为结点的权值,建立哈夫曼树,然后对各个字符进行哈夫曼编码,最后打印输出字符及对应的哈夫曼编码。 三、程序源代码: #include #include #include #include typedef struct{ char data; int weight; int parent,lchild,rchild; }HTNode,*HuffmanTree; typedef char * * HuffmanCode; void Select(HuffmanTree &HT,int n,int m) {HuffmanTree p=HT; int tmp; for(int j=n+1;j<=m;j++) {int tag1,tag2,s1,s2; tag1=tag2=32767; for(int x=1;x<=j-1;x++) { if(p[x].parent==0&&p[x].weights2) //将选出的两个节点中的序号较小的始终赋给s1 { tmp=s1; s1=s2; s2=tmp;} p[s1].parent=j;

哈夫曼树的建立与操作

实验六哈夫曼树的建立与操作 一、实验要求和实验内容 1、输入哈夫曼树叶子结点(信息和权值) 2、由叶子结点生成哈夫曼树内部结点 3、生成叶子结点的哈夫曼编码 4、显示哈夫曼树结点顺序表 二、详细代码(内包含了详细的注释): #include using namespace std; typedef char Elemtype; struct element { int weight; Elemtype date; element* lchild,*rchild; }; class HuffmanTree { public: HuffmanTree()//构造函数 { cout<<"请输入二叉树的个数"<>count; element *s=new element[count];//s为指向数组的指针,保存指向数组的地址 for(int i=0;i>s[i].weight;

cout<<"输入第"<>s[i].date; s[i].lchild=NULL; s[i].rchild=NULL; }//以上为初始化每一个结点 element * *m=new element*[count];//m为指向数组成员的地址的指针,保存【指向数组成员地址的指针】的地址 for(int i=0;iweightweight; return1=i; } } for(int i=0;iweightweight>a) { b=m[i]->weight; return2=i; } } q=new element;//构建一棵新树 q->weight=m[return1]->weight+m[return2]->weight; q->lchild=m[return1]; q->rchild=m[return2]; m[return1]=q; m[return2]=NULL; //用新树替换原来的两子树,并置空一个数 } boot=q;//把最后取得的哈夫曼树的头结点即q赋值给boot

实验四 哈夫曼树的建立

09级信管专业01班学号0902011392012年5月25日 姓名黄涛指导老师杨明欣 实验名称哈夫曼树的建立 一、实验目的: 1.理解哈夫曼树及其应用。 2.掌握生成哈夫曼树的算法。 二、实验内容: 哈夫曼树,即最优树,是带权路径长度最短的树。有着广泛的应用。在解决某些判定问题上,及字符编码上,有着重要的价值。 构造一棵哈夫曼树,哈夫曼最早给出了算法,称为哈夫曼算法: (1)根据给定的N个权值W1,W2,W3,……,Wn ,构成N棵二叉树的集合F= T1,T2,T3,……,Tn ,其中每棵二叉树T1只有一个带权为WI的根结点,其左右子树均空。 (2)在F中选出两棵根结点权值最小的树作为左右子树构造一棵新的二叉树,且置新的二叉树的权值为其左右子树上的根结点的权值之和。 (3)在F中删除这两棵树,同时将新得到的加到F之中。重复(2)和(3),直至F 中只剩一个为止。 三、程序流程图

四、程序代码 #include"stdio.h" #define LEN sizeof(struct HTnode) int i,l,n,w=0,c,start,a1,a2,f; struct HTnode {unsigned int weight; unsigned int parent,lchild,rchild; }*p,*HT; typedef char **Huffmancode; Huffmancode HC; char *cd; select() {int k=1,j,flag=0; while((HT+k)->parent!=0) k++; for(j=k+1;j<=n;j++,flag=0) {if((HT+j)->parent!=0) flag=1; if((HT+j)->weight==0) flag=1; if(!flag) {if((HT+j)->weight<(HT+k)->weight) k=j;} } return(k); } main() {printf("\n赫夫曼树的建立:\n"); printf("请输入权值(叶子)数目:"); scanf("%d",&l); while(l<1) {printf("输入错误,请重新输入权值数目:"); scanf("%d",&l); } if(l==1) printf("\n只有一个权值,无须建立赫夫曼树!"); else {n=2*l-1; HT=(struct HTnode*)malloc((n+1)*LEN); printf("请按对应顺序输入权值(输入一权值,键入一回

哈夫曼树的编码和译码

#include"stdafx.h" #include"stdio.h" #include"conio.h" #include #include #include using namespace std; #define maxbit 100 #define Maxvalue 2000//最大权值整数常量#define Maxleaf 100//最大叶子结点数 #define size 300//0、串数组的长度 static int n;//实际的叶子结点数 struct HNodeType { int weight; int parent; int lchild; int rchild; int ceng;//结点相应的层数 char ch;//各结点对应的字符 }; struct HCodeType { int bit[maxbit];//存放编码的数组 int start;//编码在数组中的开始位置}; static HNodeType *HuffNode;//定义静态指针HNodeType *init()//初始化静态链表 { HuffNode=new HNodeType[2*n-1]; for(int i=0;i<2*n-1;i++) { HuffNode[i].weight=0; HuffNode[i].parent=-1; HuffNode[i].lchild=-1; HuffNode[i].rchild=-1; HuffNode[i].ceng=-1; HuffNode[i].ch='0'; } return HuffNode; }

赫夫曼树的编码译码

#include #include #include typedef struct{ int weight; int lchild,rchild,parent; }Htnode,*HuffmanTree; //哈弗曼树节点类型,动态分配数组存储哈弗曼树typedef char * * Huffmancode; //动态分配数组存储哈弗曼编码表 void bianma(Huffmancode ch,int n); //编码 void yima(Htnode *HT, int n); //译码 int createtree(Htnode *&HT, Huffmancode &HC,int *weight,int n); //构建哈弗曼树void select(Htnode *HT,int n,int *s1,int *s2); //求节点中两个最小数 /*----------main 函数----------*/ int main (void) { Htnode *HT; int n=4,a; //叶子节点4个 int weight[5]={18,7,5,2,4}; //weight[0]为权值之和 char ch[4]={'A','B','C','D'},c; char **HC; createtree(HT, HC,weight, n); while(a!=0){ //a=0时退出,so是按0键退出,或者改成a!=3 printf("***编码请按1,译码请按2,退出请按0***"); printf("请输入您的选择:\n"); scanf("%d%c",&a,&c); switch(a){ case 1: bianma(HC,n); break; case 2: yima(HT,2*n); break; case 0: break; default:printf("输入错误!");break; } } return 0; }

哈夫曼树 实验报告

计算机科学与技术学院数据结构实验报告 班级2014级计算机1班学号20144138021 姓名张建华成绩 实验项目简单哈夫曼编/译码的设计与实现实验日期2016.1.5 一、实验目的 本实验的目的是进一步理解哈夫曼树的逻辑结构和存储结构,进一步提高使用理论知识指导解决实际问题的能力。 二、实验问题描述 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对待传数据预先编码,在接收端将传来的数据进行译码,此实验即设计这样的一个简单编/码系统。系统应该具有如下的几个功能: 1、接收原始数据。 从终端读入字符集大小n,以及n个字符和n个权值,建立哈夫曼树,并将它存于文件hfmtree.dat中。 2、编码。 利用已建好的哈夫曼树(如不在内存,则从文件hfmtree.dat中读入),对文件中的正文进行编码,然后将结果存入文件codefile.dat中。 3、译码。 利用已建好的哈夫曼树将文件codefile.dat中的代码进行译码,结果存入文件textfile.dat中。 4、打印编码规则。 即字符与编码的一一对应关系。 5、打印哈夫曼树, 将已在内存中的哈夫曼树以直观的方式显示在终端上。 三、实验步骤 1、实验问题分析 1、构造哈夫曼树时使用静态链表作为哈夫曼树的存储。 在构造哈夫曼树时,设计一个结构体数组HuffNode保存哈夫曼树中各结点的信息,根据二叉树的性质可知,具有n个叶子结点的哈夫曼树共有2n-1个结点,所以数组HuffNode的大小设置为2n-1,描述结点的数据类型为: Typedef strcut { Int weight;/*结点权值*/ Int parent; Int lchild; Int rchild; }HNodeType; 2、求哈夫曼编码时使用一维结构数组HuffCode作为哈夫曼编码信息的存储。 求哈夫曼编码,实质上就是在已建立的哈夫曼树中,从叶子结点开始,沿结点的双亲链域回退到根结点,没回退一步,就走过了哈夫曼树的一个分支,从而得到一位哈夫曼码值,由于一个字符的哈夫曼编码是从根结点到相应叶子结点所经过的路径上各分支所组成的0、1序列,因此先得到的分支代码为所求编码的低位码,后得到的分支代码位所求编码的高位码,所以设计如下数据类型:

构建哈夫曼树及输出哈夫曼代码及算法思想

哈夫曼树描述文档 一、思路 通过一个argv[]数组存储从test文件中读取字母,然后利用ascal 码循环计算每个字母的权值,利用weight[]是否为零,确定叶子节点,节点个数为count,传入到构建哈夫曼树的子程序中,然后利用cd[]数组存储每一个叶子节点的哈夫曼代码.输出代码时,通过与argv[]数组的比对,扫描ht数组,进而读出所有的数据。 二、截图 三、代码 #include #include #include typedefstruct { char data; int weight; int parent; intlchild;

intrchild; }HTNode; typedefstruct { char cd[50]; int start; }HCode; using namespace std; int enter(char argv[])//进行读入操作 { fstream in; ofstream out; char c; int number=0;//字母个数置为0 in.open("test.txt",ios::in); //打开文件test.txt out.open ("code.txt",ios::trunc); //打开文件code.txt,如果不存在就新建一个,如果存在就清空 if(!in.eof()) in>>c; //从test.txt中读取一个字符存入c printf("原文本是:\n"); while(! in.eof()){ //文件不为空,循环读取一个字符 cout<>c; //从test.txt中读取一个字符存入c } argv[number]='\0'; printf("\n"); in.close; out.close; //使用完关闭文件 return(number);//返回叶子节点数目 } voidCreateHT(HTNodeht[],int n) { inti,j,k,lnode,rnode; double min1,min2; for(i=0;i<2*n-1;i++) ht[i].parent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=-1;//置初值 for(i=n;i<2*n-1;i++) { min1=min2=32167; lnode=rnode=-1; for(k=0;k<=i-1;k++) if(ht[k].parent==-1) {

实验六_赫夫曼编码

实验名称:实验六费诺编码 一、实验目的: 加深对赫夫曼编码的理解及其具体的实现过程 二、实验内容与原理: 1.完成赫夫曼的编码 2.计算平均码长及编码效率 三、实验步骤 根据赫夫曼编码的步骤完成该编码 四、实验数据及结果分析(可附程序运行截图) 编码的结果:

五、代码附录 %哈夫曼编码的MATLAB实现(基于0、1编码):clc; clear; A=[0.25 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05];%信源消息的概率序列A=fliplr(sort(A));%按降序排列 T=A; [m,n]=size(A); B=zeros(n,n-1);%空的编码表4*5(矩阵) for i=1:n B(i,1)=T(i);%生成编码表的第一列 end r=B(i,1)+B(i-1,1);%最后两个元素相加 T(n-1)=r; T(n)=0; T=fliplr(sort(T)); t=n-1;%t=4 for j=2:n-1%生成编码表的其他各列 for i=1:t

B(i,j)=T(i); end K=find(T==r);%函数用于返回所需要元素的所在位置 B(n,j)=K(end);%从第二列开始,每列的最后一个元素记录特征元素在%该列的位置 r=(B(t-1,j)+B(t,j));%最后两个元素相加 T(t-1)=r; T(t)=0; T=fliplr(sort(T)); t=t-1; end B;%输出编码表 END1=sym('[0,1]');%给最后一列的元素编码 END=END1; t=3; d=1; for j=n-2:-1:1%从倒数第二列开始依次对各列元素编码 for i=1:t-2 if i>1 & B(i,j)==B(i-1,j) d=d+1; else d=1; end B(B(n,j+1),j+1)=-1; temp=B(:,j+1); x=find(temp==B(i,j)); END(i)=END1(x(d)); end y=B(n,j+1); END(t-1)=[char(END1(y)),'0']; END(t)=[char(END1(y)),'1']; t=t+1; END1=END; end A%排序后的原概率序列 END%编码结果 for i=1:n [a,b]=size(char(END(i))); L(i)=b; end disp('平均码长:;'); avlen=sum(L.*A)%平均码长 H1=log2(A); H=-A*(H1')%熵

哈夫曼树的实验报告1

一、需求分析 1、本演示程序实现Haffman编/译码器的作用,目的是为信息收发站提供一个编/译系统, 从而使信息收发站利用Haffman编码进行通讯,力求达到提高信道利用率,缩短时间,降低成本等目标。系统要实现的两个基本功能就是:①对需要传送的数据预先编码; ②对从接收端接收的数据进行译码; 2、本演示程序需要在终端上读入n个字符(字符型)及其权值(整形),用于建立Huffman 树,存储在文件hfmanTree.txt中;如果用户觉得不够清晰还可以打印以凹入表形式显示的Huffman树; 3、本演示程序根据建好的Huffman树,对文件的文本进行编码,结果存入文件CodeFile 中;然后利用建好的Huffman树将文件CodeFile中的代码进行译码,结果存入文件TextFile中;最后在屏幕上显示代码(每行50个),同时显示对CodeFile中代码翻译后的结果; 4、本演示程序将综合使用C++和C语言; 5、测试数据: (1)教材例6-2中数据:8个字符,概率分别是0.05,0.29,0.07,0.08,0.14,0.23,0.03, 0.11,可将其的权值看为5,29,7,8,14,23,3,11 (2)用下表给出的字符集和频度的实际统计数据建立Haffman树,并实现以下报文的编码和 一、概要设计 1、设定哈夫曼树的抽象数据类型定义 ADT Huffmantree{ 数据对象:D={a i| a i∈Charset,i=1,2,3,……n,n≥0} 数据关系:R1={< a i-1, a i >| a i-1, a i∈D, i=2,3,……n} 基本操作: Initialization(&HT,&HC,w,n,ch) 操作结果:根据n个字符及其它们的权值w[i],建立Huffman树HT,用字符数组ch[i]作为中间存储变量,最后字符编码存到HC中; Encodeing(n) 操作结果:根据建好的Huffman树,对文件进行编码,编码结果存入到文件CodeFile 中 Decodeing(HT,n) 操作结果:根据已经编译好的包含n个字符的Huffman树HT,将文件的代码进行翻译,结果存入文件TextFile中 } ADT Huffmantree

树与森林习题(answer)

第6章 树与森林 6-5 在结点个数为n (n>1)的各棵树中,高度最小的树的高度是多少?它有多少个叶结点?多少个分支结点?高度最大的树的高度是多少?它有多少个叶结点?多少个分支结点? 6-6 试分别画出具有3个结点的树和3个结点的二叉树的所有不同形态。 6-7 如果一棵树有n 1个度为1的结点, 有n 2个度为2的结点, … , n m 个度为m 的结点, 试问有多少个度为0的结点? 试推导之。 6-9 若用二叉链表作为二叉树的存储表示,试针对以下问题编写递归算法: (1) 统计二叉树中叶结点的个数。 (2) 以二叉树为参数,交换每个结点的左子女和右子女。 6-10 一棵高度为h 的满k 叉树有如下性质: 第h 层上的结点都是叶结点, 其余各层上每个结点都有k 棵非空子树, 如果按层次自顶向下, 同一层自左向右, 顺序从1开始对全部结点进行编号, 试问: (1) 各层的结点个数是多少? (2) 编号为i 的结点的父结点(若存在)的编号是多少? (3) 编号为i 的结点的第m 个孩子结点(若存在)的编号是多少? (4) 编号为i 的结点有右兄弟的条件是什么? 其右兄弟结点的编号是多少? (5) 若结点个数为 n, 则高度h 是n 的什么函数关系? 6-16 请画出右图所示的树所对应的二叉树。 【解答】 6-17 在森林的二叉树表示中,用llink 存储指向结点第一个子女的指针,用rlink 存储指向结点下一个兄弟的指针,用data 存储结点的值。如果我们采用静态二叉链表作为森林的存储表示,同时按森林的先根次序依次安放森林的所有结点,则可以在它们的结点中用只有一个二进位的标志ltag 代替llink ,用rtag 代替rlink 。并设定若ltag = 0,则该结点没有子女,若ltag ≠ 0 ,则该结点有子女;若rtag = 0,则该结点没有下一个兄弟,若rtag ≠ 0,则该结点有下一个兄弟。试给出这种表示的结构定义,并设计一个算法,将用这种表示存储的森林转换成用llink - rlink 表示的森林。 【解答】 对应二叉树 对应二叉树 llink data rlink 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 森林的左子女-右兄弟 表示的静态二叉链表 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

哈夫曼树及编码综合实验报告

《用哈夫曼编码实现文件压缩》 实验报告 课程名称数据结构B 实验学期 2017 至 2018 学年第一学期学生所在院部计算机学院 年级 2016 专业班级信管B162 学生姓名学号 成绩评定: 1、工作量: A(),B(),C(),D(),F( ) 2、难易度:A(),B(),C(),D(),F( ) 3、答辩情况: 基本操作:A(),B(),C(),D(),F( ) 代码理解:A(),B(),C(),D(),F( ) 4、报告规范度:A(),B(),C(),D(),F( ) 5、学习态度:A(),B(),C(),D(),F( )总评成绩:_________________________________ 指导教师: 兰芸

用哈夫曼编码实现文件压缩 1、了解文件的概念。 2、掌握线性链表的插入、删除等算法。 3、掌握Huffman树的概念及构造方法。 4、掌握二叉树的存储结构及遍历算法。 5、利用Huffman树及Huffman编码,掌握实现文件压缩的一般原理。 微型计算机、Windows 7操作系统、Visual C++6.0软件 输入的字符创建Huffman树,并输出各字符对应的哈夫曼编码。 五.系统设计 输入字符的个数和各个字符以及权值,将每个字符的出现频率作为叶子结点构建Huffman树,规定哈夫曼树的左分支为0,右分支为1,则从根结点到每个叶子结点所经过的分支对应的0和1组成的序列便为该结点对应字符的哈夫曼编码。 流程图如下 1.输入哈夫曼字数及相应权值

相应代码 int main() { HuffmanTree HTree; HuffmanCode HCode; int *w, i; int n,wei; //编码个数及权值 printf("请输入需要哈夫曼编码的字符个数:"); scanf("%d",&n); w=(int*)malloc((n+1)*sizeof(int)); for(i=1; i<=n;i++) { printf("请输入第%d字符的权值:",i); fflush(stdin); scanf("%d",&wei); w[i]=wei; } HuffmanCoding(&HTree,&HCode,w,n); return 1; } 2.输出HT初态(每个字符的权值)

哈夫曼树建立、哈夫曼编码算法的实现

#include /*2009.10.25白鹿原*/ #include /*哈夫曼树建立、哈夫曼编码算法的实现*/ #include typedef char* HuffmanCode;/*动态分配数组,存储哈夫曼编码*/ typedef struct { unsigned int weight ; /* 用来存放各个结点的权值*/ unsigned int parent, LChild,RChild ; /*指向双亲、孩子结点的指针*/ }HTNode, * HuffmanTree; /*动态分配数组,存储哈夫曼树*/ void select(HuffmanTree *ht,int n, int *s1, int *s2) { int i; int min; for(i=1; i<=n; i++) { if((*ht)[i].parent == 0) { min = i; i = n+1; } } for(i=1; i<=n; i++) { if((*ht)[i].parent == 0) { if((*ht)[i].weight < (*ht)[min].weight) min = i; } } *s1 = min; for(i=1; i<=n; i++) { if((*ht)[i].parent == 0 && i!=(*s1)) { min = i; i = n+1; } } for(i=1; i<=n; i++) { if((*ht)[i].parent == 0 && i!=(*s1)) {

if((*ht)[i].weight < (*ht)[min].weight) min = i; } } *s2 = min; } void CrtHuffmanTree(HuffmanTree *ht , int *w, int n) { /* w存放已知的n个权值,构造哈夫曼树ht */ int m,i; int s1,s2; m=2*n-1; *ht=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode)); /*0号单元未使用*/ for(i=1;i<=n;i++) {/*1-n号放叶子结点,初始化*/ (*ht)[i].weight = w[i]; (*ht)[i].LChild = 0; (*ht)[i].parent = 0; (*ht)[i].RChild = 0; } for(i=n+1;i<=m;i++) { (*ht)[i].weight = 0; (*ht)[i].LChild = 0; (*ht)[i].parent = 0; (*ht)[i].RChild = 0; } /*非叶子结点初始化*/ /* ------------初始化完毕!对应算法步骤1---------*/ for(i=n+1;i<=m;i++) /*创建非叶子结点,建哈夫曼树*/ { /*在(*ht)[1]~(*ht)[i-1]的范围内选择两个parent为0且weight最小的结点,其序号分别赋值给s1、s2返回*/ select(ht,i-1,&s1,&s2); (*ht)[s1].parent=i; (*ht)[s2].parent=i; (*ht)[i].LChild=s1; (*ht)[i].RChild=s2; (*ht)[i].weight=(*ht)[s1].weight+(*ht)[s2].weight; } }/*哈夫曼树建立完毕*/ void outputHuffman(HuffmanTree HT, int m) { if(m!=0) {

哈夫曼树课程设计报告(DOC)

课程设计 题目:哈夫曼编码器 院系: 专业班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 2014年1月2日

课程设计需求分析报告 一、分析问题和确定解决方案 1.分析问题 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对待传数据预先编码,在接收端将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,为这样的信息收发站写一个哈夫曼的编/译码系统。 2.确定解决方案 设计建立带权的哈夫曼树,确定哈夫曼树的类与成员函数,以及各函数之间的调用关系,采用动态数组的存储结构存储所需要的数据,通过不同的函数来实现编码,译码以及打印二进制编码、哈夫曼树,把不同的数据存入不同的txt文件中,通过主函数调用来实现功能检测。 3.输入的形式和输入值的范围 手动或者从文本中读入数据的形式初始化哈夫曼树,从键盘中或者文件中读入数据,以字母A-Z代表结点,以自然数代表权值,字符串提示使用者所要执行的操作。 4.输出的形式 在显示器界面上或者以文本的形式来实现程序调试的输出。 5.程序所能达到的功能 (1)初始化。手动输入字符集大小n,以及n个字符和n个权值,建立哈夫曼树,并将它存于文件WritehfmTree中,输出哈夫曼树及各字符对应的编码存于WritehfmCode;从文本中读入字符,建立哈夫曼树存于ReadhfmTree, 输出哈夫曼树及各字符对应的编码存于ReadhfmCode. (2)编码。手动输入一串大写英文字符,该字符存于WriteToBeTron中,对字符进行编码并将它存于WriteCodeFile中;从文件中读取字符编码并存于ReadCodeFile中。 (3)印代码文件。将文件ReadCodeFile以紧凑格式显示在终端上,每行50个代码。同时将

哈夫曼树编码译码源代码及测试文件

测试文件内容 Dear Editor: There is something to tell to you. I'm a middle school student.My name is Li Ming.Final exams are coming.Everyone is preparing for this.But there is some important problem during the review. Most of students often stay up late for the review.As the result,they always take a nap in the class and they can't keep the studying normal. I think we should be a reasonable time.The more relaxing we get,the better we will be.Brothers do not misuse wood workers I hope all the students can access to ideal scores. I'm expecting your answer and suggestion. Li Ming. 源代码 #include #include #include /* 哈夫曼树*/ struct huffmantree { char ch; /* 字符*/ int weight; /* 权值*/ int parent; /* 父亲*/ int lchild; /* 左孩子*/ int rchild; /* 右孩子*/ char *code; /* 编码*/ }; /* 字符-权值*/ struct char_weight { char ch; int weight; }; /* 带大小的字符-权值*/ struct size_cw { int size; struct char_weight *cw; };

哈夫曼编码和译码系统

通达学院 算法与数据结构程序设计 题目:哈夫曼编码和译码系统 专业 学生姓名 班级学号 指导教师 指导单位 日期

教师评语 同学出勤率(满勤、较高、一般,较低),学习态度(端正、较端正、一般、较差),程序设计基础(好、较好、一般、较差),演示程序(已经、没有)达到了基本要求,算法设计(好、较好、一般),界面友好程度(好、较好、一般),答辩过程中回答问题(准确、较准确、错误率较高),撰写报告格式(规范、一般)、内容(丰满、简单)、表述(清晰、一般、不清楚),(圆满、较好、基本)完成了课题任务。 教师签名: 年月日 成绩评定 备注

一、题目要求: 题 目 :哈夫曼编码和译码系统 基本要求: (1) 能输入字符集和各字符频度建立哈夫曼树; (2) 产生各字符的哈夫曼编码,并进行解码。 提高要求: (1) 能设计出简捷易操作的窗口界面; (2) 编码和译码存储在文件中。 二、需求分析: 2.1基本思想 根据,哈夫曼的定义,一棵二叉树要使其带权路径长度最小,必须使权值越大的叶子结点越靠近根结点,而权值越小的叶子结点越远离根结点.依据这个特点便提出了哈夫曼算法,其基本思想是: (1) 初始化:由给定的n 个权值{w 1, w 2,…, w n }构造n 棵只有一个根结点的二叉树,从而得到一个二叉树集合F={ T 1,T 2,…,T n }; (2) 选取与合并:在F 中选取根结点的权值最小的两棵二叉树分别作为左、右子树构造一颗新的二叉树,这棵新二叉树的根结点的权值为其左、右子树根结点的权值之和; (3) 删除与加入:在F 中删除作为左、右子树的两棵二叉树,并将新建立的二叉树加入到F 中; (4) 重复(2)、(3)两步,当集合F 中只剩下一棵二叉树时,这棵二叉树便是哈夫曼树. 2.2存储结构 在由哈夫曼算法构造的哈夫曼树中,非叶子结点的度均为2,根据二叉树的性质可知,具有n 个叶子结点的哈夫曼树共有2n-1个结点,其中有n-1个非叶子结点,它们是在n-1次的合并过程中生成的.为了便于选取根结点权值最小的二叉树以及合并操作,设置一个数组HuffmanNode[2n-1]保存哈夫曼树中各结点的信息,数组元素的结点结构如图所示. 图 哈夫曼树的结点结构 其中: weight parent lchild rchild i nf

哈夫曼树及其操作-数据结构实验报告(2)

电子科技大学 实验报告 课程名称:数据结构与算法 学生: *浩 学号:************* 点名序号: *** 指导教师:钱** 实验地点:基础实验大楼 实验时间: 2015.5.7 2014-2015-2学期 信息与软件工程学院

实验报告(二) 学生:**浩学号:*************指导教师:钱** 实验地点:科研教学楼A508实验时间:2015.5.7 一、实验室名称:软件实验室 二、实验项目名称:数据结构与算法—树 三、实验学时:4 四、实验原理: 霍夫曼编码(Huffman Coding)是一种编码方式,是一种用于无损数据压缩的熵编码(权编码)算法。1952年,David A. Huffman在麻省理工攻读博士时所发明的。 在计算机数据处理中,霍夫曼编码使用变长编码表对源符号(如文件中的一个字母)进行编码,其中变长编码表是通过一种评估来源符号出现机率的方法得到的,出现机率高的字母使用较短的编码,反之出现机率低的则使用较长的编码,这便使编码之后的字符串的平均长度、期望值降低,从而达到无损压缩数据的目的。 例如,在英文中,e的出现机率最高,而z的出现概率则最低。当利用霍夫曼编码对一篇英文进行压缩时,e极有可能用一个比特来表示,而z则可能花去25个比特(不是26)。用普通的表示方法时,每个英文字母均占用一个字节(byte),即8个比特。二者相比,e使用了一般编码的1/8的长度,z则使用了3倍多。倘若我们能实现对于英文中各个字母出现概率的较准确的估算,就可以大幅度提高无损压缩的比例。 霍夫曼树又称最优二叉树,是一种带权路径长度最短的二叉树。所谓树的带权路径长度,就是树中所有的叶结点的权值乘上其到根结点的路径长度(若根结点为0层,叶结点到根结点的路径长度为叶结点的层数)。树的路径长度是从树根到每一结点的路径长度之和,记为WPL=(W1*L1+W2*L2+W3*L3+...+Wn*Ln),N个权值Wi(i=1,2,...n)构成一棵有N个叶结点的二叉树,相应的叶结点的路径长度为Li(i=1,2,...n)。 可以证明霍夫曼树的WPL是最小的。

哈夫曼树编码

哈夫曼树编码/译码系统 【实验内容及要求】 (1) 从终端读入字符集大小为n(即字符的个数),逐一输入n个字符和相应的n个权值(即字符出现的频度),建立哈夫曼树,将它存于文件hfmtree 中。并将建立好的哈夫曼树以树或凹入法形式输出;对每个字符进行编码并且输出。 (2) 利用已建好的哈夫曼编码文件hfmtree ,对键盘输入的正文进行译码。输出字符正文,再输出该文的二进制码。 #include #include #include #include #define num 27 //字母数 #define nod 51 //总的树结点的个数 #define len 15 //编码最大长度 class Node { public: char data; int weight; int parent; int lchild; int rchild; }; int main() { ofstream out("test6.txt"); char ch[27]; for(int nn=0;nn<27;nn++) { ch[nn]=65+nn; out<

int static hc[num][len]; //用于存储编码 int m,n; //初始化数组 for(i=0;itwo&&nodes[j].weight<=one) { one=nodes[j].weight; a=j; } } }//for语句得到parent=-1(即没父结点)且weight最小的两个结点nodes[a].parent=i;

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