数据结构哈夫曼编码译码器课程设计报告(有源程序)

哈夫曼编码一、实验目的1、掌握哈夫曼编码的二叉树结构表示方法；2、编程实现哈夫曼编码译码器；3、掌握贪心算法的设计策略。

二、实验任务①从文件中读取数据，构建哈夫曼树；②利用哈夫曼树，对输入明文进行哈夫曼编码；③利用哈夫曼树，对输入编码译码为明文。

三、实验设计方案1、结构体设计Huffman树：包括字符，权，父亲下标，左孩子下标，右孩子下标2、自定义函数设计①函数原型声明void input(); //读取文件字符、权值数据void huffman(); //建立huffman树void getcode(int i, char *str); //得到单个字符的huffman编码void encode(char ch); //将明文进行huffman编码void decode(char *str); //将huffman编码译为明文3、主函数设计思路：主函数实现实验任务的基本流程。

void main(){char ch;int i;char str[100];huffman(); //建立huffman树printf("请输入明文："); //输入明文while((ch=getchar())!='\n')encode(ch); //得到huffman编码printf("\n");printf("\n请按字符编码对应表输入密文：\n");for(i=0;i<N;i++) //显示字符编码对应表{printf("%c:",ht[i].c);encode(ht[i].c);printf("\t");}scanf("%s",str); //输入编码串decode(str); //翻译成明文printf("\n");}程序代码：#include<stdio.h>struct shuju{char str;int data;};struct treenode{char c;int w;int f;int l;int r;};void sort(shuju a[],int num) {int i,j;shuju t;for(i=0;i<num;i++){int m=i;for(j=i+1;j<num;j++)if(a[j].data<a[m].data)m=j;t=a[m];a[m]=a[i];a[i]=t;}}void huffman(shuju a[],treenode htree[],int num) {int i,j,k,n;for(i=0; i<num; i++){htree[i].c=a[i].str;htree[i].w=a[i].data;htree[i].l=-1;htree[i].f=-1;htree[i].r=-1;}j=0;k=num;for(n=num;n<2*num-1;n++)htree[n].w=0;for(n=num;n<2*num-1;n++){int r=0,s=0;htree[n].l=-1;htree[n].f=-1;htree[n].r=-1;while(r<2){if((htree[k].w==0 || htree[k].w>htree[j].w) && j<num){ s=s+htree[j].w;if(r==0) htree[n].l = j;else htree[n].r=j;htree[j].f=n;j++;}else{s=s+htree[k].w;if(r==0) htree[n].l = k;else htree[n].r=k;htree[k].f=n;k++;}r++;}htree[n].w=s;}}int getcode(int i, int str[],treenode htree[]){int n,l=0;for(n=i;htree[n].f!=-1;n=htree[n].f){int m=htree[n].f;if(n==htree[m].l)str[l++]=0;elsestr[l++]=1;}return l;}void decode(treenode htree[],int c[],int n,int num){ int ch,m=0;ch=c[m];while(m<n){int i;for(i=2*num-2;htree[i].l!=-1;){if(ch==0)i=htree[i].l;elsei=htree[i].r;m++;ch=c[m];}printf("%c",htree[i].c);}}void main(){int str[1000],i,j,k,l,n,c[1000];FILE *fp;treenode htree[57];shuju a[29];char b[100];printf("请输入明文的长度n:");scanf("%d",&n);printf("请输入明文：");for(i=0;i<=n;i++)scanf("%c",&b[i]);fp=fopen("D:\\hanfuman\\shuju.txt","r"); for( i=0;i<29;i++){fscanf(fp,"%c%d\n",&a[i].str,&a[i].data);}fclose(fp);sort(a,29);huffman(a,htree,29);printf("输出译码是：");for(i=0;i<=n;i++){for(j=0;j<29;j++){if(b[i]==a[j].str){l=getcode(j,str,htree);for(k=l-1;k>=0;k--)printf("%d",str[k]);}}}printf("\n");printf("请输入译码的长度n："); scanf("%d",&n);printf("请输入译码：");for(i=0;i<n;i++)scanf("%d",&c[i]);printf("输出解码为：");decode(htree,c,n,29);printf("\n");}D:\\hanfuman\\shuju.txt中的内容为：j 217z 309q 343x 505k 1183w 1328v 1531f 1899. 2058y 2815b 2918g 3061, 3069h 3724d 4186m 4241p 4283u 49105005c 6028s 6859l 6882n 7948o 8259t 8929r 9337i 9364a 10050e 11991 运行结果为：。

JAVA语言实验报告学院计算机工程学院班级计算1013 姓名 xxxx 学号 201081xxxx成绩指导老师 xxxx2012年09月03日目录目录 (1)1 课程设计的目的和意义 (2)2 需求分析 (3)3 系统（项目）设计 (5)①设计思路及方案 (5)②模块的设计及介绍 (5)③主要模块程序流程图 (8)4 系统实现 (11)①主调函数 (12)②建立HuffmanTree (12)③生成Huffman编码并写入文件 (15)④电文译码 (16)5 系统调试 (17)参考文献 (21)附录源程序 (22)1 课程设计的目的和意义在当今信息爆炸时代，如何采用有效的数据压缩技术来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”的序列作为和各个对应的字符的编码，这就是哈夫曼编码。

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，总希望总长度尽可能最短，即采用最短码。

作为信息管理专业的学生，我们应该很好的掌握这门技术。

在课堂上，我们能过学到许多的理论知识，但我们很少有过自己动手实践的机会！课程设计就是为解决这个问题提供了一个平台。

在课程设计过程中，我们每个人选择一个课题，认真研究，根据课堂讲授内容，借助书本，自己动手实践。

这样不但有助于我们消化课堂所讲解的内容，还可以增强我们的独立思考能力和动手能力；通过编写实验代码和调试运行，我们可以逐步积累调试C程序的经验并逐渐培养我们的编程能力、用计算机解决实际问题的能力。

在课程设计过程中，我们不但有自己的独立思考，还借助各种参考文献来帮助我们完成系统。

专业资料安徽大学数据结构课程设计报告项目名称：哈弗曼编/译码系统的设计与实现姓名：鉏飞祥学号：E21414018专业：软件工程完成日期2016/7/4计算机科学与技术学院1 .需求分析1.1问题描述•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（解码）。

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设计一个哈夫曼编译码系统。

1.2基本要求(1) 输入的形式和输入值的范围；(2) 输出的形式；(3) 程序所能达到的功能。

1.基本要求（1）初始化（Initialzation）。

从数据文件DataFile.data中读入字符及每个字符的权值，建立哈夫曼树HuffTree；（2）编码（EnCoding）。

用已建好的哈夫曼树，对文件ToBeTran.data中的文本进行编码形成报文，将报文写在文件Code.txt中；（3）译码（Decoding）。

利用已建好的哈夫曼树，对文件CodeFile.data 中的代码进行解码形成原文，结果存入文件Textfile.txt中；（4）输出（Output）。

输出DataFile.data中出现的字符以及各字符出现的频度（或概率）；输出ToBeTran.data及其报文Code.txt；输出CodeFile.data 及其原文Textfile.txt；2. 概要设计说明本程序中用到的所有抽象数据类型的定义。

主程序的流程以及各程序模块之间的层次(调用)关系。

(1)数据结构哈夫曼树的节点struct huff{int weight;int parent;int l;int r;};哈夫曼编码的存储struct huff *hufftree;(2)程序模块选择1到i-1中parent为0且权值最小的两个下标void Select(struct huff *HT, int n, int &s1, int &s2)构建哈夫曼树：void huffmancoding(struct huff *ht,int *w,int n)对原文进行编码：void code(char *c)根据报文找到原文：void decoding(char *zifu)3. 详细设计核心技术分析：1：构建哈夫曼树及生成哈夫曼编码：根据每个字符权值不同，根据最优二叉树的构建方法，递归生成哈夫曼树，并且用数组存放哈夫曼树。

目录目⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (2)1 程的目的和意⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯32 需求分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯43 概要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 4⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.85 分析和果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.11 6⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯127致⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯138附⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..201课程设计目的与意义在当今信息爆炸时代，如何采用有效的数据压缩技术来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”的序列作为和各个对应的字符的编码，这就是哈夫曼编码。

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，总希望总长度尽可能最短，即采用最短码。

作为计算机专业的学生，我们应该很好的掌握这门技术。

在课堂上，我们能过学到许多的理论知识，但我们很少有过自己动手实践的机会！课程设计就是为解决这个问题提供了一个平台。

在课程设计过程中，我们每个人选择一个课题，认真研究，根据课堂讲授内容，借助书本，自己动手实践。

这样不但有助于我们消化课堂所讲解的内容，还可以增强我们的独立思考能力和动手能力；通过编写实验代码和调试运行，我们可以逐步积累调试 C 程序的经验并逐渐培养我们的编程能力、用计算机解决实际问题的能力。

XXX学院本科数据结构课程设计总结报告设计题目：实验一、哈夫曼编/译码器学生姓名：XXX系别：XXX专业：XXX班级：XXX学号：XXX指导教师：XXX XXX2012年6 月21日xxx学院课程设计任务书题目一、赫夫曼编译码器专业、班级xxx学号xxx 姓名xxx主要内容、基本要求、主要参考资料等：1. 主要内容利用哈夫曼编码进行信息通信可大大提高信道利用率，缩短信息传输时间，降低传输成本。

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（既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的编/译码系统。

2. 基本要求系统应具有以下功能：（1）C：编码（Coding）。

对文件tobetrans中的正文进行编码，然后将结果存入文件codefile中，将以此建好的哈夫曼树存入文件HuffmanTree中（2）D：解码（Decoding）。

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textfile中。

（3）P：打印代码文件（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codeprint中。

（4）T：打印哈夫曼树（Tree Printing）。

将已在内存中的哈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哈夫曼树写入文件treeprint中。

3. 参考资料：数据结构（C语言版）严蔚敏、吴伟民编著；数据结构标准教程胡超、闫宝玉编著完成期限：2012年6月21 日指导教师签名：课程负责人签名：2012年 6月 21 日一、设计题目（任选其一）实验一、哈夫曼编/译码器二、实验目的1巩固和加深对数据结构的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力；2 深化对算法课程中基本概念、理论和方法的理解；3 巩固构造赫夫曼树的算法；4 设计试验用程序实验赫夫曼树的构造。

摘要；哈夫曼编码是根据字符的使用率的高低对字符进行不等长的编码，从而使使用率高的字符占用较少的空间，从而在传输的过程中大大提高了数据的空间传输效率。

本设计采用二叉链表的存储结构，建立哈夫曼树；用递归调用的方式对哈夫曼树的节点进行编码，生成与字符对应的哈夫曼编码。

本设计完全采用C++语言进行编程，并在XCode 6编译器上调试运行通过。

本程序使用中文界面，并有相应的提示信息，便于操作和程序运行。

关键词：哈夫曼树;哈夫曼编码;递归调用;二叉链表AbstractHuffman coding is based on the level of usage of characters ranging from long coding, so that high usage rate of the characters occupy less storage space , in the course of transmission has greatly enhanced the efficiency of data transmission space. This design build the Huffman tree by using Binary Tree storage structure, encoded Huffman tree nodes by recursive calling, and the characters generate the corresponding Huffman coding. The procedure completely write with C++ language and has Chinese explanatory note. What’s more, i t was debugged in XCode 6 debugger and run well. The whole procedure, with Chinese interface and the corresponding tips ,is convenient to run and easy to be operated.Keywords: Huffman Tree; Huffman code; Recursive call; Binary List目录摘要..................................................................................................................... 错误!未定义书签。

课程设计任务书课程名称数据结构课程设计课题赫夫曼编译码器专业班级网络工程***学生姓名***学号**指导老师审批任务书下达日期：2011 年6 月26 日任务完成日期：2011 年7 月15 日一、设计内容1）问题描述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。

2）基本要求a.初始化，键盘输入字符集大小n，n个字符和n个权植，建立哈夫曼树。

b.编码，利用建好的huffman树生成huffman编码；c.输出编码；d.译码功能；二．设计要求：课程设计报告1)需求分析a.程序的功能。

1.初始化，键盘输入字符集大小n，n个字符和n个权植，建立哈夫曼树。

2.编码，利用建好的huffman树生成huffman编码；3.输出编码；4.译码功能；b.输入输出的要求。

2)概要设计a.程序由哪些模块组成以及模块之间的层次结构、各模块的调用关系；每个模块的功能。

i.void main()ii.void tohuffmancode(int n)//编码部分iii.void decode(char ch[],huftree tree[],int n)//译码iv.void huffman(huftree tree[],int *w,int n) //生成huffman树v.void select(huftree tree[],int k) //找寻parent为0,权最小的两个节点vi.void huffmancode(huftree tree[],char code[],int n)//输出huffman编码其流程图如下：主函数main 调用其他函数：tohuffmancode(int n)decode(char ch[],huftree tree[],int n)huffman(huftree tree[],int *w,int n)select(huftree tree[],int k)huffmancode(huftree tree[],char code[],int n) 其主流程图如下：(3)主要模块程序流程图下面介绍三个主要的程序模块流程图：①函数流程图：流程图注释：该图比较简单，主要是调用各个函数模块，首先代开已经存在的文件，然后统计总的字符数以及出现的各个字符和频率。

【具体设计】之杨若古兰创作具体代码实现如下：#include<iostream>#include<fstream>#include<string>struct HuffmanNode //哈夫曼树的一个结点{int weight;int parent;int lchild,rchild;};class HuffmanTree //哈夫曼树{private:HuffmanNode *Node; //Node[]存放哈夫曼树char *Info; //Info[]存放源文用到的字符——源码，如'a','b','c','d','e'，此内容可以放入结点中，不单独设数组存放 int LeafNum; //哈夫曼树的叶子个数，也是源码个数public:HuffmanTree();~HuffmanTree();void CreateHuffmanTree(); /*在内存中建立哈夫曼树，存放在Node[]中. 让用户从两种建立哈夫曼树的方法当选择：1.从键盘读入源码字符集个数，每个字符，和每个字符的权重，建立哈夫曼树，并将哈夫曼树写入文件hfmTree中.2.从文件hfmTree中读入哈夫曼树信息，建立哈夫曼树*/void CreateHuffmanTreeFromKeyboard();void CreateHuffmanTreeFromFile();void Encoder(); /*使用建立好的哈夫曼树（如果不在内存，则从文件hfmTree中读入并建立内存里的哈夫曼树），对文件ToBeTran中的注释进行编码，并将码文写入文件CodeFile中.ToBeTran的内容可以用记事本等程序编辑发生.*/void Decoder(); /*待译码的码文存放在文件CodeFile中，使用建立好的哈夫曼树（如果不在内存，则从文件hfmTree中读入并建立内存里的哈夫曼树）将码文译码，得到的源文写入文件TextFile中，并同时输出到屏幕上.*/ void PrintCodeFile(); /*将码文文件CodeFile显示在屏幕上*/void PrintHuffmanTree(); /*将哈夫曼树以直观的方式（凹入暗示法，或广义表，或其他树形暗示法）显示在屏幕上，同时写入文件TreePrintFile中*/void PrintHuffmanTree_aoru(int T,int layer=1); /*凹入暗示法显示哈夫曼树，由PrintHuffmanTree()调用*/};#include<string>#include<limits> //为使用整型最大值#include"HuffmanTree.h"using namespace std;//****************************************************** HuffmanTree::HuffmanTree(){Node=NULL;}//****************************************************** HuffmanTree::~HuffmanTree(){delete[]Node;}//****************************************************** void HuffmanTree::CreateHuffmanTree(){char Choose;cout<<"你要从文件中读入哈夫曼树(按1)，还是从键盘输入哈夫曼树(按2)？";cin>>Choose;if(Choose=='2') {//键盘输入建立哈夫曼树CreateHuffmanTreeFromKeyboard();}//choose=='2'CreateHuffmanTreeFromFile();}}//****************************************************** void HuffmanTree::CreateHuffmanTreeFromKeyboard(){int Num;cout<<"\n请输入源码字符集个数：";cin>>Num;if (Num<=1){cout<<"没法建立少于2个叶子结点的哈夫曼树.\n\n"; return;}LeafNum=Num;Node=new HuffmanNode[2*Num-1];Info=new char[2*Num-1];for(int i=0;i<Num;i++) {//读入哈夫曼树的叶子结点信息cout<<"请输入第"<<i+1<<"个字符值";getchar();Info[i]=getchar(); //源文的字符存入字符数组Info[] getchar();cout<<"请输入该字符的权值或频度";cin>>Node[i].weight; //源文的字符权重存入Node[].weight Node[i].parent=-1;Node[i].lchild=-1;Node[i].rchild=-1;}for(i=Num;i<2*Num-1;i++){//轮回建立哈夫曼树内部结点int pos1=-1,pos2=-1;int max1=32767,max2=32767;for(int j=0;j<i;j++)//在根节点当选出权值最小的两个if(Node[j].parent==-1)//是否为根结点if(Node[j].weight<max1){max2=max1;max1=Node[j].weight;pos2=pos1;pos1=j;}elseif(Node[j].weight<max2){max2=Node[j].weight;pos2=j;}Node[pos1].parent=i;Node[pos2].parent=i;Node[i].lchild=pos1;Node[i].rchild=pos2;Node[i].parent=-1;Node[i].weight=Node[pos1].weight+Node[pos2].weight; } //forcout<<"哈夫曼树已成功构造完成.\n";char ch;cout<<"是否要替换本来的哈夫曼树文件(Y/N):"; cin>>ch;if (ch!='y'&&ch!='Y') return;else{ofstream fop;fop.open("hfmTree.dat",ios::out|ios::binary|ios::trunc); //打开文件if(fop.fail()){cout<<"\n哈夫曼树文件打开失败，没法将哈夫曼树写入hfmTree.dat文件.\n";return;}fop.write((char*)&Num,sizeof(Num)); //先写入哈夫曼树的叶子结点个数for(i=0;i<Num;i++){ //再写入源文字符集的所有字符（存储在Info[]中）fop.write((char*)&Info[i],sizeof(Info[i]));flush(cout);}for(i=0;i<2*Num-1;i++){ //最初写入哈夫曼树的各个结点（存储在Node[]中）fop.write((char*)&Node[i],sizeof(Node[i]));flush(cout);}fop.close(); //关闭文件cout<<"\n哈夫曼树已成功写入hfmTree.dat文件.\n";}}//****************************************************** void HuffmanTree::CreateHuffmanTreeFromFile(){ifstream fip;fip.open("hfmTree.dat",ios::binary|ios::in);if(fip.fail()){cout<<"哈夫曼树文件hfmTree.dat打开失败，没法建立哈夫曼树.\n";return;}fip.read((char*)&LeafNum,sizeof(LeafNum));if (LeafNum<=1){cout<<"哈夫曼树文件中的数据有误，叶子结点个数少于2个，没法建立哈夫曼树.\n";fip.close();return;}Info=new char[LeafNum];Node=new HuffmanNode[2*LeafNum-1];for(int i=0;i<LeafNum;i++)fip.read((char*)&Info[i],sizeof(Info[i]));for(i=0;i<2*LeafNum-1;i++)fip.read((char*)&Node[i],sizeof(Node[i]));fip.close();cout<<"哈夫曼树已成功构造完成.\n";}//****************************************************** void HuffmanTree::Encoder(){if(Node==NULL) CreateHuffmanTreeFromFile();if (LeafNum<=1){cout<<"内存无哈夫曼树.操纵撤消.\n\n";return;}}//ifchar *SourceText; //字符串数组，用于存放源文char Choose;cout<<"你要从文件中读入源文(按1)，还是从键盘输入源文(按2)？";cin>>Choose;if(Choose=='1'){ifstream fip1("ToBeTran.txt");if(fip1.fail()){cout<<"源文文件打开失败!没法继续履行.\n";return;}char ch;int k=0;while(fip1.get(ch)) k++; //第一次读文件只统计文件中有多少个字符，将字符数存入kfip1.close();SourceText=new char[k+1]; //申请存放源文的字符数组空间ifstream fip2("ToBeTran.txt");//第二次读源文文件，把内容写入SourceText[]k=0;while(fip2.get(ch)) SourceText[k++]=ch;fip2.close();SourceText[k]='\0';cout<<"需编码的源文为：";cout<<SourceText<<endl;}else{ //从键盘输入源文string SourceBuff;cin.ignore();cout<<"请输入须要编码的源文(可输入任意长，按回车键结束):\n";getline(cin,SourceBuff,'\n');int k=0;while(SourceBuff[k]!='\0')k++;SourceText=new char[k+1];k=0;while(SourceBuff[k]!='\0'){SourceText[k]=SourceBuff[k];k++;}SourceText[k]='\0';cout<<"覆盖已有的编码原文件?（Y/N）";char ch;cin>>ch;if(ch=='y'||ch=='Y'){ofstream fip2;fip2.open("ToBeTran.txt");if(!fip2){cerr<<"文件打开失败！"<<endl;abort();}fip2<<SourceText<<endl;fip2.close();cout<<"需编码的源文已写入ToBeTran.txt中"<<endl;}}//开始编码ofstream fop("CodeFile.dat",ios::trunc); //打开码文存放文件char *code;code=new char[LeafNum]; //存放一个源文字符的编码int k=0;while(SourceText[k]!='\0') //源文串中从第一个字符开始逐一编码{int star=0;char ch=SourceText[k];for(int i=0;i<LeafNum;i++)if(Info[i]==ch)//求出该文字所在的单元编号break;int j=i;while(Node[j].parent!=-1){j=Node[j].parent;if(Info[Node[j].lchild]==Info[i]) code[star++]='0';else code[star++]='1';i=j;}code[star]='\0';for(i=0;i<star/2;i++){int j=code[i];code[i]=code[star-i-1];code[star-i-1]=j;i=0; //将源文的当前字符的对应编码写入码文文件while(code[i]!='\0'){fop<<code[i];i++;}k++; //源文串中的字符后移一个}fop.close();cout<<"已完成编码，码文已写入文件CodeFile.dat中.\n\n"; }//****************************************************** void HuffmanTree::Decoder(){if(Node==NULL){CreateHuffmanTreeFromFile();if (LeafNum<=1){cout<<"内存无哈夫曼树.操纵撤消.\n\n";return;}//将码文从文件CodeFile.dat中读入 CodeStr[] ifstream fip1("CodeFile.dat");if(fip1.fail()){cout<<"没有码文，没法译码.\n";return;}char* CodeStr;int k=0;char ch;while(fip1.get(ch)){k++;}fip1.close();CodeStr=new char[k+1];ifstream fip2("CodeFile.dat");k=0;while(fip2.get(ch)) CodeStr[k++]=ch;fip2.close();CodeStr[k]='\0';cout<<"经译码得到的源文为：";ofstream fop("TextFile.dat");int j=LeafNum*2-1-1; //j指向哈夫曼树的根int i=0; //码文从第一个符号开始，顺着哈夫曼树由根下行，按码文的当前符号决定下行到左孩子还是右孩子while(CodeStr[i]!='\0'){ //下行到哈夫曼树的叶子结点处，则译出叶子结点对应的源文字符if(CodeStr[i]=='0') j=Node[j].lchild;else j=Node[j].rchild;if(Node[j].rchild==-1){cout<<Info[j];fop<<Info[j];j=LeafNum*2-1-1;}i++;}fop.close();cout<<"\n译码成功且已存到文件TextFile.dat中.\n\n";}//****************************************************** void HuffmanTree::PrintCodeFile(){char ch;int i=1;ifstream fip("CodeFile.dat");ofstream fop("CodePrin.dat");if(fip.fail()){cout<<"没有码文文件，没法显示码文文件内容.\n"; return;}while(fip.get(ch)){cout<<ch;fop<<ch;if(i==50){cout<<endl;fop<<endl;i=0;}}cout<<endl;fop<<endl;fip.close();fop.close();}//****************************************************** void HuffmanTree::PrintHuffmanTree(){if(Node==NULL){CreateHuffmanTreeFromFile();if (LeafNum<=1){cout<<"内存无哈夫曼树.操纵撤消.\n\n";return;}}ofstream fop("TreePrint.dat",ios_base::trunc);fop.close();PrintHuffmanTree_aoru(2*LeafNum-1-1,0);}//****************************************************** void HuffmanTree::PrintHuffmanTree_aoru(int T,int layer){for(int i=0;i<layer;i++) cout<<"___";cout<<Node[T].weight<<endl;if(Node[T].lchild!=-1)PrintHuffmanTree_aoru(Node[T].lchild,++layer);if(Node[T].rchild!=-1)PrintHuffmanTree_aoru(Node[T].rchild,layer--);}#include<string.h>#include<stdlib.h>using namespace std;int main(){HuffmanTree huftree;char Choose;while(1){cout<<"\n\n**********************欢迎使用哈夫曼编码/译码零碎***********************"<<endl;cout<<"您可以进行以下操纵:"<<endl;cout<<"1 建立哈夫曼树 3 译码(码文已在文件CodeFile中) 5 显示哈夫曼树"<<endl;cout<<"2 编码(源文已在文件ToBeTran中，或键盘输入) 4 显示码文 6 退出 "<<endl;cout<<"请选择一个操纵:";cin>>Choose;switch(Choose){case '1':huftree.CreateHuffmanTree();break;case '2':huftree.Encoder();break;case '3':huftree.Decoder();break;case '4':huftree.PrintCodeFile();break;case '5':huftree.PrintHuffmanTree();break;case '6':cout<<"\n*************************感谢使用本零碎!***********************\n\n";system("pause");return 0;}//switch}//while}//main【用户手册】进入哈弗曼树零碎，出现以下界面：1建立弗曼树2、编码（源文中读入，键盘输入）3、译码4、显示码文 5、显示哈弗曼树 6、退出用户根据该提示，选择前面数字，就能进入各个功能函数，实现函数功能.【运转结果】截图一：截图二：截图三：截图四：【心得体会】本实验是搜集相干材料，然后本人添加功能函数的代码实现的.是以，在完成未完成的功能函数之前还必必要仔细浏览所给出代码，全体观察各个部分之前的联系，搞清楚已给出和未完成的代码功能以后，才根据算法，设计出该功能的函数代码.在完成实验时，有发古代码也有纰漏的地方，如在源文件读入的时候，多出了一个值，得要添加下表减这个代码来去掉.还有就是在译码的时候，因为变量定义的混淆，在编译的时候通过，但履行时却出现料想不到的结果，在本人仔细观察、思考之前也还没找出错误的地方.后来通过请教老师，在和老师讨论检查以后才晓得了错误之所在，最初改正错误.实验成功完成.【参考文献】数据结构与算法（课本）C++说话基础。

哈夫曼编码译码课程设计报告《数据结构》课程设计——赫夫曼编码/译码器设计指导教师：李文书、周维达班级：10电信实验班学号：Q10600132姓名：王彬彬一、实验目的1、提高分析问题、解决问题的能力，进一步巩固数据结构各种原理与方法。

2、熟悉掌握一门计算机语言，能够进行数据算法设计。

二、实验原理哈夫曼编\译码器的主要功能是先建立哈夫曼树，然后利用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码后进行译码。

在数据通信中，经常需要将传送的文字转换成由二进制字符0、1组成的二进制串，称之为编码。

构造一棵哈夫曼树，规定哈夫曼树中的左分之代表0，右分支代表1，则从根节点到每个叶子节点所经过的路径分支组成的0和1的序列便为该节点对应字符的编码，称之为哈夫曼编码。

最简单的二进制编码方式是等长编码。

若采用不等长编码，让出现频率高的字符具有较短的编码，让出现频率低的字符具有较长的编码，这样可能缩短传送电文的总长度。

哈夫曼树课用于构造使电文的编码总长最短的编码方案。

主要流程图如下：三、实验步骤1：写好流程图，设计实验方案。

2：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，并将它存于文件HuofumanTree中。

3：编码。

利用已建好的哈夫曼树，对文件ToBeTran中的正文进行编码，然后将结果存入文件CodeFile中。

4：译码。

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。

5：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CodePrint中。

6：印哈夫曼树（Treeprinting）.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，同时将此字符形式的哈夫曼树写入文件TreePrint 中。

具体函数如下：1：Initialization() 初始化2：Encoding() 编码3：Decoding() 译码4：Print_file() 打印代码文件5：search(k,j,p) 搜索二叉树6：Print_tree() 打印二叉树7：menu() 主菜单9：main() 主函数四、实验结果与分析（1）大致个人测试案例：主界面：。

哈夫曼编码译码器实验报告实验名称：哈夫曼编码译码器实验一、实验目的：1.了解哈夫曼编码的原理和应用。

2.实现一个哈夫曼编码的编码和译码器。

3.掌握哈夫曼编码的编码和译码过程。

二、实验原理：哈夫曼编码是一种常用的可变长度编码，用于将字符映射到二进制编码。

根据字符出现的频率，建立一个哈夫曼树，出现频率高的字符编码短，出现频率低的字符编码长。

编码过程中，根据已建立的哈夫曼树，将字符替换为对应的二进制编码。

译码过程中，根据已建立的哈夫曼树，将二进制编码替换为对应的字符。

三、实验步骤：1.构建一个哈夫曼树，根据字符出现的频率排序。

频率高的字符在左子树，频率低的字符在右子树。

2.根据建立的哈夫曼树，生成字符对应的编码表，包括字符和对应的二进制编码。

3.输入一个字符串，根据编码表将字符串编码为二进制序列。

4.输入一个二进制序列，根据编码表将二进制序列译码为字符串。

5.比较编码前后字符串的内容，确保译码正确性。

四、实验结果：1.构建哈夫曼树：-字符出现频率：A(2)，B(5)，C(1)，D(3)，E(1) -构建的哈夫曼树如下：12/\/\69/\/\3345/\/\/\/\ABCDE2.生成编码表：-A:00-B:01-C:100-D:101-E:1103.编码过程：4.译码过程：5.比较编码前后字符串的内容，结果正确。

五、实验总结：通过本次实验，我了解了哈夫曼编码的原理和应用，并且实现了一个简单的哈夫曼编码的编码和译码器。

在实验过程中，我充分运用了数据结构中的树的知识，构建了一个哈夫曼树，并生成了编码表。

通过编码和译码过程，我进一步巩固了对树的遍历和节点查找的理解。

实验结果表明，本次哈夫曼编码的编码和译码过程正确无误。

在实验的过程中，我发现哈夫曼编码对于频率较高的字符具有较短的编码，从而实现了对字符串的高效压缩。

同时，哈夫曼编码还可以应用于数据传输和存储中，提高数据的传输效率和存储空间的利用率。

通过本次实验，我不仅掌握了哈夫曼编码的编码和译码过程，还深入了解了其实现原理和应用场景，加深了对数据结构和算法的理解和应用能力。