哈夫曼编码译码系统实验报告数据结
构课程设计
2020年4月19日
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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
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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能够大大提高信
道利用率,缩短信息传输时间,降低传输成本。可是,这要求在发送端经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(即能够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
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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
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选择1到i-1中parent为0且权值最小的两个下标
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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,而且用数组存放哈夫曼树。
再从每一叶子节点向树根遍历,求得编码 例如:
如图所示的四个节点v1,v2,v3,v4,她们的权值分别为7,11,4,5
7 11 4 5
VVVV第一步:选择两个权值最小的节点作为左右子孩子,建立一个二叉树,双亲权值为两个自孩子之和,如图
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哈夫曼编码译码系统实验报告数据结构课程设计



