哈夫曼树课程设计报告书

数据结构课程设计报告设计题目：哈夫曼树应用专业：软件工程班级：软件学生：学号：指导教师：罗作民 / 张翔起止时间：2011-07-04—2011-07-082011 年春季学期目录一．具体任务 (2)1功能 (2)2分步实施………………………………………………………………………...2.3要求 (2)二．哈夫曼编码 (2)1问题描述 (2)2.基本要求 (3)3实现提示 (3)三．设计流程图 (4)1建立哈夫曼树 (4)2编码 (5)3译码 (6)4主程序 (7)四．设计概要 (8)1问题哈夫曼的定义....................................................................................... .......8..2所实现的功能函数如下 (8)3功能模块 (8)五．源程序 (9)六．调试分析 (15)七．心得与体会 (18)八．参考文献 (18)一、任务题目：哈夫曼树应用1.功能：1．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中.将已在内存中的哈夫曼树以直观的方式（比如树）显示在终端上；2．利用已经建好的哈夫曼树（如不在内存，则从文件htmTree中读入），对文件ToBeTran中的正文进行编码，然后将结果存入文件CodeFile中，并输出结果，将文件CodeFile以紧凑格式先是在终端上，每行50个代码。

同时将此字符形式的编码文件写入文件CodePrint中。

3．利用已建好的哈夫曼树将文件CodeFile中的代码进行译码，结果存入文件TextFile中，并输出结果。

2.分步实施：1）初步完成总体设计，搭好框架，确定人机对话的界面，确定函数个数；2）完成最低要求：完成功能1；3）进一步要求：完成功能2和3。

有兴趣的同学可以自己扩充系统功能。

3.要求：1）界面友好，函数功能要划分好2）总体设计应画一流程图3）程序要加必要的注释4）要提供程序测试方案5）程序一定要经得起测试，宁可功能少一些，也要能运行起来，不能运行的程序是没有价值的。

数据结构课程设计信息科学与工程学院：学院计算机科学与技术专业：1601 计卓级：班号：学：学生姓名指导教师：23/ 1年月日题目名称一、实验内容哈夫曼编码译码系统【问题描述】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。

试为这样的信息收发站写一个哈夫曼码的编/译码系统。

【基本要求】1）初始化。

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。

2）编码。

利用已建好的哈夫曼树对输入英文进行编码，编码结果存储在数组中。

3）译码。

利用已建好的哈夫曼树将数组中的代码进行译码，结果存入一个字符数组。

4）输出编码。

将编码结果显示在终端上，每行50个代码。

5）输出哈夫曼树。

将哈夫曼树以直观的方式（树或凹入表形式）显示出来。

【实现提示】用户界面可以设计为“菜单”方式，再加上一个“退出”功能。

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“退出”为止。

参考教材P240-246【选做内容】将哈夫曼树保存到文件中，编码和译码的结果也分别存放在两个文本文件中。

23/ 2二、数据结构设计储存结构struct HNodeType {//字符结构体类型int weight;//权int parent;//双亲位置int lchild;//左孩子int rchild;//右孩子char inf;// 字符};struct HcodeType {存储编码int bit[MaxBit];// int start;// 起始位置};三、算法设计1、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。

建立huffman树课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解霍夫曼编码的基本概念，掌握霍夫曼树的结构特点及其构建过程。

2. 学生能够运用霍夫曼编码进行数据压缩，并理解其在信息传输中的应用。

3. 学生掌握霍夫曼树与贪心算法之间的关系，了解贪心算法在霍夫曼树构建中的应用。

技能目标：1. 学生能够独立构建霍夫曼树，并运用其进行数据压缩和解压缩。

2. 学生通过实际案例，学会运用霍夫曼编码解决实际问题，提高解决问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对数据结构和算法的兴趣，认识到编程解决问题的实际意义。

2. 学生在团队协作中，培养沟通、合作能力，增强集体荣誉感。

3. 学生通过学习霍夫曼编码，认识到信息科技在生活中的广泛应用，激发对科技创新的热情。

课程性质：本课程为计算机科学领域的数据结构与算法内容，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。

学生特点：学生为高中二年级学生，具备一定的编程基础和信息素养，对新鲜事物充满好奇心，喜欢动手实践。

教学要求：教师需注重理论与实践相结合，注重引导学生发现问题和解决问题，鼓励学生进行团队合作，提高学生的编程能力和实际应用能力。

通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活，为培养创新型人才奠定基础。

二、教学内容1. 引言：介绍数据压缩的概念和重要性，引入霍夫曼编码及其在数据压缩中的应用。

相关教材章节：第3章 数据结构与算法，第2节 数据压缩技术。

2. 理论知识：a) 霍夫曼编码的基本原理和算法步骤。

b) 霍夫曼树的结构特点及其构建方法。

c) 贪心算法在霍夫曼树构建中的应用。

相关教材章节：第3章 数据结构与算法，第2节 数据压缩技术；第4章 算法设计与分析，第3节 贪心算法。

3. 实践操作：a) 手动构建霍夫曼树，进行数据压缩和解压缩。

b) 编程实现霍夫曼编码和译码过程。

c) 分析实际案例，运用霍夫曼编码解决数据压缩问题。

相关教材章节：第3章 数据结构与算法，第2节 数据压缩技术；第6章 编程实践，第1节 算法实现。

目录第一章哈夫曼树的基本术语 (1)1．1路径和路径长度 (1)1.2树的带权路径长度 (1)1．3哈夫曼树的定义 (1)第二章哈夫曼树的构造 (2)2.1哈夫曼树的构造 (2)第三章哈夫曼树的存储结构及哈夫曼算法的实现 (3)3.1哈夫曼树的存储结构 (3)3.2 哈夫曼算法的简要描述 (3)第四章哈夫曼树的应用 (5)4.1哈夫曼编码 (5)4.2求哈夫曼编码的算法 (5)4.21思想方法 (5)4.22字符集编码的存储结构及其算法描述 (6)4.3哈夫曼树和编码程序实现： (6)4.4程序运行结果： (9)心得体会 (10)参考文献 (10)第一章哈夫曼树的基本术语1．1路径和路径长度在一棵树中，从一个结点往下可以达到的孩子或子孙结点之间的通路，称为路径。

通路中分支的数目称为路径长度。

若规定根结点的层数为1，则从根结点到第L层结点的路径长度为L-1。

1.2结点的权及带权路径长度若将树中结点赋给一个有着某种含义的数值，则这个数值称为该结点的权。

结点的带权路径长度为：从根结点到该结点之间的路径长度与该结点的权的乘积。

1.2树的带权路径长度树的带权路径长度(Weighted Path Length of Tree)：也称为树的代价，定义为树中所有叶结点的带权路径长度之和，通常记为：其中：n表示叶子结点的数目wi和li分别表示叶结点ki的权值和根到结点ki之间的路径长度。

1．3哈夫曼树的定义在权为wl ，w2，…，wn的n个叶子所构成的所有二叉树中，带权路径长度最小(即代价最小)的二叉树称为最优二叉树或哈夫曼树。

[例]给定4个叶子结点a，b，c和d，分别带权7，5，2和4。

构造如下图所示的三棵二叉树(还有许多棵)，它们的带权路径长度分别为：(a)WPL=7*2+5*2+2*2+4*2=36(b)WPL=7*3+5*3+2*1+4*2=4(c)WPL=7*1+5*2+2*3+4*3=35其中(c)树的WPL最小，可以验证，它就是哈夫曼树。

****课程设计报告题目：哈夫曼树及其应用学生姓名：何昆学号：0418班级：1121804指导教师：张军2021年 1 月10 日目录一、需求分析说明 (3)1.课程设计目的 (3)2.课程设计题目 (3)3.程序功能及需求说明 (3)二、整体设计 (4)1.哈夫曼树成立 (4)2.哈夫曼编码 (4)3.哈夫曼译码 (4)三、详细设计 (5)1. 算法设计 (5)2. 类设计 (5)四、实现部份 (6)五、程序测试 (9)六、总结 (10)一、需求分析说明1、课程设计目的本课程设计的目的考察学生对常见数据结构及相关算法的综合应用能力，达到理论与实际应用相结合，使同窗们能够依照数据对象的特性，学会数据组织的方式，解决实际问题中数据的合理存储表示，并依照相应的存储结构设计效率较高的算法实现对问题的求解；通过这次课程设计进一步培育学生良好的程序设计技术和分析问题解决问题的能力。

二、课程设计题目：哈夫曼树及其应用(1).设计目的：熟悉树的各类存储结构及其特点及把握成立哈夫曼树和哈夫曼编码的方式及带权途径长度的计算。

(2).设计内容：欲发一封内容为AABBCAB ……(共长 100 字符,其中:A 、B 、C 、D 、E 、F别离有7 、9 、12 、22 、23、27个)的电报报文,实现哈夫曼编码和译码。

(3).设计要求：分析系统需求。

成立哈夫曼树。

进行哈夫曼编码,并求出平均编码长度。

译码，对编码好的内容进行译码。

3、程序功能及需求说明功能：编码，编码长度，译码要实现编码译码等功能，必需先成立一个哈夫曼树，编码长度、译码又通过编码求得。

那个地址通过别离创建结点类（tree）和编码类（codetype），子函数有哈夫曼树成立（creathuffmantree），哈夫曼编码（arrangecode），哈夫曼译码（transcode），最后通过主函数挪用执行。

2.哈夫曼树编码（途径往左为0，往右为1）带权途径长度：WPL=7*4+9*4+12*3+22*2+23*2+27*2=244平均编码长度为：4+5+5+6+6+7=33(1).成立哈夫曼树的算法：概念各节点类型其中应包括两类数据一是权值域weight；一是指针域而指针域中应该包括指向左右小孩和指向双亲的指针那个地址别离用lchild、rdhild 和parent来表示，在实际构造中由于是叶子节点来构造新的根节点其构造进程中仅与叶子节点的权重有关而与其数据域无关因此构造进程中不用考虑其数值域，而且在链表中从叶子开始寄存，让后不断的将两颗最小权值的子树归并为一颗权值为其和的较大的子树，慢慢生成各自内部节点直到树根。

一、实验目的1. 理解哈夫曼树的概念及其在数据结构中的应用。

2. 掌握哈夫曼树的构建方法。

3. 学习哈夫曼编码的原理及其在数据压缩中的应用。

4. 提高编程能力，实现哈夫曼树和哈夫曼编码的相关功能。

二、实验原理哈夫曼树（Huffman Tree）是一种带权路径长度最短的二叉树，又称为最优二叉树。

其构建方法如下：1. 将所有待编码的字符按照其出现的频率排序，频率低的排在前面。

2. 选择两个频率最低的字符，构造一棵新的二叉树，这两个字符分别作为左右子节点。

3. 计算新二叉树的频率，将新二叉树插入到排序后的字符列表中。

4. 重复步骤2和3，直到只剩下一个节点，这个节点即为哈夫曼树的根节点。

哈夫曼编码是一种基于哈夫曼树的编码方法，其原理如下：1. 从哈夫曼树的根节点开始，向左子树走表示0，向右子树走表示1。

2. 每个叶子节点对应一个字符，记录从根节点到叶子节点的路径，即为该字符的哈夫曼编码。

三、实验内容1. 实现哈夫曼树的构建。

2. 实现哈夫曼编码和译码功能。

3. 测试实验结果。

四、实验步骤1. 创建一个字符数组，包含待编码的字符。

2. 创建一个数组，用于存储每个字符的频率。

3. 对字符和频率进行排序。

4. 构建哈夫曼树，根据排序后的字符和频率，按照哈夫曼树的构建方法，将字符和频率插入到哈夫曼树中。

5. 实现哈夫曼编码功能，遍历哈夫曼树，记录从根节点到叶子节点的路径，即为每个字符的哈夫曼编码。

6. 实现哈夫曼译码功能，根据哈夫曼编码，从根节点开始，按照0和1的路径，找到对应的叶子节点，即为解码后的字符。

7. 测试实验结果，验证哈夫曼编码和译码的正确性。

五、实验结果与分析1. 构建哈夫曼树根据实验数据，构建的哈夫曼树如下：```A/ \B C/ \ / \D E F G```其中，A、B、C、D、E、F、G分别代表待编码的字符。

2. 哈夫曼编码根据哈夫曼树，得到以下字符的哈夫曼编码：- A: 00- B: 01- C: 10- D: 11- E: 100- F: 101- G: 1103. 哈夫曼译码根据哈夫曼编码，对以下编码进行译码：- 00101110111译码结果为：BACGACG4. 实验结果分析通过实验，验证了哈夫曼树和哈夫曼编码的正确性。

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。

同时将此字符形式的代码码写入文件CodePrint中。

(4)印哈夫曼树。

将初始化的哈夫曼树以直观的方式显示在终端上，同时将此字符形式的哈夫曼树写入文件TreePrint中。

哈夫曼树课程设计报告c语言哈夫曼树是广泛应用于数据压缩和编码的一种数据结构。

在计算机科学中，哈夫曼编码是一种无损的压缩算法，它基于使用较少的位数来表示频繁出现的字符，从而达到节省空间的目的。

本篇文章将围绕哈夫曼树的课程设计报告进行阐述，帮助读者更加深入地理解和应用哈夫曼树。

首先，我们需要了解哈夫曼树的基本概念和算法。

哈夫曼树是一种二叉树，它的每个节点都表示一个字符和它出现的频率。

哈夫曼树的算法主要是通过构建最小权重树来实现，即将输入的字符按照出现的频率进行排序，然后选择出现频率最小的两个字符，将它们合并成一个节点。

这个新节点的权重就是两个字符的权重之和。

继续将这个新节点与下一个最小频率字符继续合并，直到所有字符合并成一个节点。

最终形成的二叉树就是哈夫曼树。

接下来，我们需要学习如何在C语言中实现哈夫曼树。

在实现过程中，我们需要定义一个结构体来表示哈夫曼树节点。

这个结构体包含两个成员：字符和出现的频率。

同时，我们需要定义一个优先队列来存储字符节点和它们的权重。

在优先队列中，我们需要实现一些基本操作，比如插入、删除和取出队首元素等等。

通过这些操作，我们就可以按照字符频率构建出哈夫曼树。

最后，我们需要实现哈夫曼编码的功能。

在哈夫曼编码中，我们需要定义一个数组来存储每个字符的编码。

这个数组的索引是字符的ASCII码，它的值是该字符的哈夫曼编码。

在对输入字符串进行编码时，我们从哈夫曼树的根节点开始，按照左右子树的方向进行编码。

当遇到叶子节点时，我们就将编码添加到输出字符串中。

最终，我们就可以完成对字符串的压缩和解压。

综上所述，哈夫曼树是一种非常有用的数据结构，它在数据压缩和加密领域都有广泛的应用。

通过本篇文章的介绍，希望读者们能够更加深入地理解哈夫曼树的基本概念和实现方法。

在学习过程中，读者们也可以尝试自己动手实现哈夫曼树，并应用到实际的项目中，提高自己的编程能力。

数据结构与算法课程设计报告书题目：哈夫曼编码/译码器班级：学号：1109121105姓名：田欢指导教师：龚丹周期：2011-12-19至2011-12-23成绩：年月日一、课程设计的目的与要求（一）课程设计目的与任务（参考已发文档自行编辑，但不少于100字）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。

利用哈夫曼树编码问题基本原理的应用，撑握对树的不同存储结构的定义和算法描述。

学会构造哈夫曼树和哈夫曼编码等主要算法。

（二）题目要求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) 分别采用动态和静态存储结构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 1二、设计正文1 系统分析（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。

数据结构课程设计设计题目：哈夫曼树编码译码目录第一章需求分析 (1)第二章设计要求 (1)第三章概要设计 (2)（1）其主要流程图如图1-1所示。

(3)（2）设计包含的几个方面 (4)第四章详细设计 (4)（1）①哈夫曼树的存储结构描述为： (4)（2）哈弗曼编码 (5)（3）哈弗曼译码 (7)（4）主函数 (8)（5）显示部分源程序： (8)第五章调试结果 (10)第六章心得体会 (12)第七章参考文献 (12)附录： (12)在当今信息爆炸时代，如何采用有效的数据压缩技术节省数据文件的存储空间和计算机网络的传送时间已越来越引起人们的重视，哈夫曼编码正是一种应用广泛且非常有效的数据压缩技术。

哈夫曼编码是一种编码方式，以哈夫曼树—即最优二叉树，带权路径长度最小的二叉树，经常应用于数据压缩。

哈弗曼编码使用一张特殊的编码表将源字符（例如某文件中的一个符号）进行编码。

这张编码表的特殊之处在于，它是根据每一个源字符出现的估算概率而建立起来的（出现概率高的字符使用较短的编码，反之出现概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期望长度降低，从而达到无损压缩数据的目的）。

哈夫曼编码的应用很广泛，利用哈夫曼树求得的用于通信的二进制编码称为哈夫曼编码。

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，这就是哈夫曼编码。

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。

第二章设计要求对输入的一串电文字符实现哈夫曼编码，再对哈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。

课程设计综合成绩评定设计题目：哈夫曼编/译码器目录一、问题描述 (1)二、概要设计 (2)2.1界面设计 (2)2.2算法设计 (3)三、详细设计 (4)四、程序运行说明与结果 (9)五、总结与分析 (13)一、问题描述电文编码：假如有一份电文中有若干个字符，以每个字符出现的频度作为叶子结点的权值创建对应的哈夫曼树（权值最小的作为左子树，次小的作为右子树），并输出每个字符对应的哈夫曼编码。

1. 程序的输入（1）若干字符（代表电文）2. 程序的输出（1）每个字符对应的哈夫曼编码（2）每个字符对应的权值（3）电文经过编码后的二进制代码电文译码：给出一段二进制代码的电文，要求根据前面构造的哈夫曼树进行译码。

在前面编码的基础上，键盘输入一段电文，则能在屏幕上显示出自动翻译好的电文。

1.程序的输入（1）由0和1组成的二进制代码（代表电文）2.程序的输出（1）每个字符对应的哈夫曼编码（2）每个字符对应的权值（3）电文经过译码后的译码结果二、概要设计2.1界面设计图1 哈夫曼编/译码器界面哈夫曼编/译码器分为显示区域、输入区域和按钮区域三个部分。

显示区域分别显示字符编码、字符权值和编码结果。

输入区域输入若干字符（电文）。

按钮区域包括自动获取权值、保存字符权值、打开编码文件、保存编码内容、保存编码结果和开始编码按钮。

对应控件属性如表1所示。

表 1 主界面控件属性控件（Name）属性属性新值richTextBoxScan Text 输入编/译码内容richTextBoxPrint Text 输出编/译码结果richTextBoxPrintCode Text 输出字符编码richTextBoxSetWeight Text 输出字符权值labelScan Text 请输入要编/译码的内容：labelPrint Text 编/译码结果为：续表2.2算法设计在此程序算法设计中，核心算法为哈夫曼树的构造算法与哈夫曼编码算法。

数据结构课程设计信息科学与工程学院：学院计算机科学与技术专业：1601 计卓级：班号：学：学生姓名指导教师：23/ 1年月日题目名称一、实验内容哈夫曼编码译码系统【问题描述】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。

试为这样的信息收发站写一个哈夫曼码的编/译码系统。

【基本要求】1）初始化。

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。

2）编码。

利用已建好的哈夫曼树对输入英文进行编码，编码结果存储在数组中。

3）译码。

利用已建好的哈夫曼树将数组中的代码进行译码，结果存入一个字符数组。

4）输出编码。

将编码结果显示在终端上，每行50个代码。

5）输出哈夫曼树。

将哈夫曼树以直观的方式（树或凹入表形式）显示出来。

【实现提示】用户界面可以设计为“菜单”方式，再加上一个“退出”功能。

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“退出”为止。

参考教材P240-246【选做内容】将哈夫曼树保存到文件中，编码和译码的结果也分别存放在两个文本文件中。

23/ 2二、数据结构设计储存结构struct HNodeType {//字符结构体类型int weight;//权int parent;//双亲位置int lchild;//左孩子int rchild;//右孩子char inf;// 字符};struct HcodeType {存储编码int bit[MaxBit];// int start;// 起始位置};三、算法设计1、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。

四、综合设计（课程设计）摘要：在这次课程设计中，所进行的实验是：哈夫曼编码和编译器。

对哈夫曼树进行建立，由节点的权值建立最小二叉树，哈夫曼树haftree，并由所建立的哈夫曼树进行编码，求出各个节点的编码。

在由所求的哈夫曼树，输入一段二进制电文，能够输出那所建立的哈夫曼树中的节点。

建立的haftree用图形化表示出来。

在整个代码实现中，窗体的实现，功能的完善，哈夫曼树的建立，哈夫曼树的编码，遇到了许多难题，haftree对象数组的分配空间，节点的属性等都比较困难。

在整个过程中，用的是C#语言，包的应用，字符串数组的空间分配，在计算每个字符的权值时，用的是sizeOf()检索整个字符串，计算字符的权值，建立字符出现频度的表格，根据表格中每个字符频度建立起哈夫曼树。

从根节点出发检索每个节点的左右孩子，如果是左孩子遍历左边，路径为0，然后左孩子为根节点；如果是右孩子，遍历右孩子，路径为1，然后右孩子为根节点。

在重新上述方法，直到所有的节点都遍历完，每个节点的编码就确定后输出来。

在译码过程中，由所输入的二进制电文，根据所建立的哈夫曼树，如果是0走左边，如果是1，走右边，直到节点的左右孩子为空时，输出给节点的信息，在回到根节点重新遍历后面的二进制电文，直到所有电文都遍历完为止，输出所有从电文中译码出来的信息。

关键词：编译器；频度；译码五、综合设计（课程设计）Abstract：In this design, the experiment was : Huffman coding and compiler. The Huffman tree to establish, by the node weights to establish a minimum of two fork tree, Huffman tree haftree, and by the Huffman tree coding, and every node coding. By the Huffman tree, enter a binary message, can output the set up by the Huffman tree nodes. Establishment of haftree graphical representation. In the implementation of the code, the realization form, function perfect, Huffman tree is established, Huffman coding tree, encountered a lot of problems, an array of haftree objects allocated space, node attributes are difficult. Throughout the process, using the C# language, the application package, an array of strings in the spatial distribution, calculated for each weight of characters, using sizeOf to retrieve the entire string, calculating the weight of characters, establish character appearance frequency of form, form the basis of each character frequency established Huffman tree. Starting from the root node to retrieve each node around children, if children left traverse left, path 0, then left the child as the root node; if it is right child, traversing the right path for children, 1 children for the root node, then the right. In the new method described above, until all of the node traversal finished, each node is determined after the output coding.In the decoding process, by the input binary message, according to the established Huffman tree, if it is 0 the left, if it is 1, go right, until the left and right child node is empty, the output to the node information, in the back of the root node to traverse behind a binary message, until all message traversal finished so far, the output from all the message decoding of information.Keywords:compiler;frequency;decoding目录摘要 ................................................................................. 错误！未定义书签。

哈夫曼树的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解哈夫曼树的基本概念、性质与应用；2. 学会构建哈夫曼树及计算哈夫曼编码；3. 掌握哈夫曼树在实际问题中的应用。

技能目标：1. 能够运用哈夫曼树解决数据压缩问题；2. 能够运用编程实现哈夫曼树的构建及编码；3. 能够运用哈夫曼树优化算法，提高问题解决效率。

情感态度价值观目标：1. 培养学生主动探究、积极思考的学习态度；2. 培养学生团队协作、共同解决问题的合作精神；3. 增强学生对数据结构与算法在实际应用中的价值认识。

本课程针对高中年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合。

在教学过程中，充分考虑学生的认知水平、兴趣和需求，以实际问题为引导，激发学生的学习兴趣。

通过本课程的学习，使学生能够掌握哈夫曼树的相关知识，提高编程能力和问题解决能力，同时培养学生的团队协作精神和价值观。

课程目标具体、可衡量，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 哈夫曼树基本概念：介绍哈夫曼树的定义、性质以及相关术语，如路径长度、权值等；2. 哈夫曼树的构建：讲解哈夫曼树的构建过程，包括贪心算法的应用；3. 哈夫曼编码：介绍哈夫曼编码的原理，学会计算哈夫曼编码；4. 哈夫曼树在实际问题中的应用：分析哈夫曼树在数据压缩、图像处理等领域的应用；5. 编程实践：结合教材内容，运用编程语言实现哈夫曼树的构建、哈夫曼编码及数据压缩；6. 案例分析：选取典型实例，分析哈夫曼树优化算法在解决问题中的作用。

教学内容按照以下进度安排：1. 第一周：哈夫曼树基本概念及性质；2. 第二周：哈夫曼树的构建方法；3. 第三周：哈夫曼编码的计算方法；4. 第四周：哈夫曼树在实际问题中的应用；5. 第五周：编程实践及案例分析。

教学内容与教材紧密关联，注重科学性和系统性，旨在帮助学生掌握哈夫曼树的相关知识，提高实际应用能力。

三、教学方法本课程采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：教师通过生动的语言、形象的表达，讲解哈夫曼树的基本概念、性质和构建方法，使学生对知识点有系统的认识。

c哈夫曼树课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解哈夫曼树的基本概念，掌握哈夫曼编码的构建方法。

2. 学生能够运用哈夫曼树解决数据压缩问题，理解哈夫曼树在实际应用中的优势。

3. 学生了解哈夫曼树与其他树结构（如二叉树、堆等）的区别与联系。

技能目标：1. 学生能够独立构建哈夫曼树，并编写相应的哈夫曼编码和解码算法。

2. 学生能够分析哈夫曼树的效率，评估其在不同场景下的性能。

3. 学生具备运用哈夫曼树解决实际问题的能力，提高编程实践能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习哈夫曼树，培养对数据结构与算法的兴趣，激发探究精神。

2. 学生在小组合作中学会沟通、协作，培养团队意识和集体荣誉感。

3. 学生认识到哈夫曼树在信息领域的重要性，增强对信息技术的热爱和责任感。

本课程针对高中年级学生，结合学生特点和教学要求，注重理论与实践相结合，通过实例分析、动手实践和小组讨论等方式，使学生在掌握哈夫曼树相关知识的基础上，提高编程能力和解决实际问题的能力。

同时，课程注重培养学生的情感态度价值观，激发学生的学习兴趣，提升其信息技术素养。

二、教学内容1. 哈夫曼树基本概念：介绍哈夫曼树的定义、性质与应用场景，通过实例让学生理解哈夫曼树在数据压缩中的作用。

教材章节：第三章 数据结构与算法，第5节 哈夫曼树。

2. 哈夫曼编码构建方法：讲解哈夫曼编码的构建过程，包括贪心算法的应用，使学生掌握哈夫曼编码的生成方法。

教材章节：第三章 数据结构与算法，第5节 哈夫曼树。

3. 哈夫曼树编程实践：引导学生利用所学的哈夫曼树知识，编写哈夫曼编码和解码的算法，并进行调试优化。

教材章节：第三章 数据结构与算法，第5节 哈夫曼树；第四章 算法设计与分析，第2节 贪心算法。

4. 哈夫曼树性能分析：分析哈夫曼树的时空复杂度，比较不同场景下哈夫曼树与其他数据结构的性能优劣。

教材章节：第三章 数据结构与算法，第5节 哈夫曼树；第六章 数据结构的应用，第2节 数据压缩。

一、实验目的1. 理解哈夫曼树的基本概念和构造方法。

2. 掌握哈夫曼编码的原理和实现过程。

3. 通过实验加深对数据结构中树型结构应用的理解。

二、实验原理哈夫曼树（Huffman Tree）是一种带权重的二叉树，用于实现哈夫曼编码。

其基本思想是：将字符按照在数据集中出现的频率进行排序，然后选取两个最小频率的字符合并成一个新节点，其频率为两个字符频率之和，重复此过程，直到只剩下一个节点，即为哈夫曼树的根节点。

哈夫曼编码是一种基于哈夫曼树的编码方法，其原理是将每个字符映射到一个唯一的二进制序列，序列的长度与字符在数据集中出现的频率成反比。

频率越高，编码的长度越短，从而提高信息传输的效率。

三、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：C++3. 开发环境：Visual Studio 2019四、实验步骤1. 初始化（1）从数据文件中读取字符及其频率。

（2）构建一个优先队列（最小堆），将字符和频率存储在队列中。

2. 构建哈夫曼树（1）从优先队列中取出两个频率最小的节点，合并成一个新节点，其频率为两个节点频率之和。

（2）将新节点插入优先队列中。

（3）重复步骤（1）和（2），直到优先队列中只剩下一个节点，即为哈夫曼树的根节点。

3. 哈夫曼编码（1）遍历哈夫曼树，从根节点到叶子节点的路径上，左子树表示0，右子树表示1。

（2）将每个叶子节点的字符和对应的编码存储在哈夫曼编码表中。

4. 编码（1）读取待编码的文本。

（2）根据哈夫曼编码表，将文本中的每个字符映射到对应的编码。

（3）将编码序列写入文件。

5. 译码（1）读取编码文件。

（2）从哈夫曼树的根节点开始，根据编码序列的每一位，判断是左子树还是右子树。

（3）当到达叶子节点时，输出对应的字符。

（4）重复步骤（2）和（3），直到编码序列结束。

五、实验结果与分析1. 实验结果（1）成功构建了哈夫曼树，并生成了哈夫曼编码表。

（2）对给定的文本进行了编码和译码，验证了编码的正确性。