哈夫曼編碼課程設計
⑴ C++課程設計「基於哈夫曼編碼的數據壓縮/解壓程序」
This may be help:
http://www.diybl.com/course/3_program/c++/cppjs/20071024/79743.html
⑵ C++課程設計：哈夫曼編碼器
#include <iostream.h>
#include <iomanip.h>
#include <string.h>
#include <malloc.h>
#include <stdio.h>
//typedef int TElemType;
const int UINT_MAX = 1000;
typedef struct
{
int weight;
int parent, lchild, rchild;
} HTNode, *HuffmanTree;
typedef char **HuffmanCode;
//-----------全局變數-----------------------
HuffmanTree HT;
HuffmanCode HC;
int *w, i, j, n;
char *z;
int flag = 0;
int numb = 0;
// -----------------求赫夫曼編碼-----------------------
int min(HuffmanTree t, int i)
{
// 函數void select()調用
int j, flag;
int k = UINT_MAX; // 取k為不小於可能的值
for (j = 1; j <= i; j++)
if (t[j].weight < k && t[j].parent == 0)
k = t[j].weight, flag = j;
t[flag].parent = 1;
return flag;
}
//--------------------slect函數----------------------
void select(HuffmanTree t, int i, int &s1, int &s2)
{
// s1為最小的兩個值中序號小的那個
int j;
s1 = min(t, i);
s2 = min(t, i);
if (s1 > s2)
{
j = s1;
s1 = s2;
s2 = j;
}
}
// --------------演算法6.12--------------------------
void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT, HuffmanCode &HC, int *w, int n)
{
// w存放n個字元的權值(均>0),構造赫夫曼樹HT,並求出n個字元的赫夫曼編碼HC
int m, i, s1, s2, start;
//unsigned c,f;
int c, f;
HuffmanTree p;
char *cd;
if (n <= 1)
return ;
//檢測結點數是否可以構成樹
m = 2 * n - 1;
HT = (HuffmanTree)malloc((m + 1) *sizeof(HTNode)); // 0號單元未用
for (p = HT + 1, i = 1; i <= n; ++i, ++p, ++w)
{
p->weight = *w;
p->parent = 0;
p->lchild = 0;
p->rchild = 0;
}
for (; i <= m; ++i, ++p)
p->parent = 0;
for (i = n + 1; i <= m; ++i)
// 建赫夫曼樹
{
// 在HT[1~i-1]中選擇parent為0且weight最小的兩個結點,其序號分別為s1和s2
select(HT, i - 1, s1, s2);
HT[s1].parent = HT[s2].parent = i;
HT[i].lchild = s1;
HT[i].rchild = s2;
HT[i].weight = HT[s1].weight + HT[s2].weight;
}
// 從葉子到根逆向求每個字元的赫夫曼編碼
HC = (HuffmanCode)malloc((n + 1) *sizeof(char*));
// 分配n個字元編碼的頭指針向量([0]不用)
cd = (char*)malloc(n *sizeof(char)); // 分配求編碼的工作空間
cd[n - 1] = '\0'; // 編碼結束符
for (i = 1; i <= n; i++)
{
// 逐個字元求赫夫曼編碼
start = n - 1; // 編碼結束符位置
for (c = i, f = HT[i].parent; f != 0; c = f, f = HT[f].parent)
// 從葉子到根逆向求編碼
if (HT[f].lchild == c)
cd[--start] = '0';
else
cd[--start] = '1';
HC[i] = (char*)malloc((n - start) *sizeof(char));
// 為第i個字元編碼分配空間
strcpy(HC[i], &cd[start]); // 從cd復制編碼(串)到HC
}
free(cd); // 釋放工作空間
}
//--------------初始化赫夫曼鏈表---------------------------------
void Initialization()
{
flag = 1;
int num;
int num2;
cout << "下面初始化赫夫曼鏈表" << endl << "數請輸入結點的個n：";
cin >> num;
n = num;
w = (int*)malloc(n *sizeof(int));
z = (char*)malloc(n *sizeof(char));
cout << "\n請依次輸入" << n << "個字元(字元型)\n注意:必須以回車結束：" <<
endl;
char base[2];
for (i = 0; i < n; i++)
{
cout << "第" << i + 1 << "個字元:" << endl;
gets(base);
*(z + i) = *base;
}
for (i = 0; i <= n - 1; i++)
{
cout << setw(6) << *(z + i);
}
cout << "\n請依次輸入" << n << "個權值(\n注意:必須以回車結束)：" << endl;
for (i = 0; i <= n - 1; i++)
{
cout << endl << "第" << i + 1 << "個字元的權值:";
cin >> num2;
*(w + i) = num2;
}
HuffmanCoding(HT, HC, w, n);
//------------------------列印編碼-------------------------------------------
cout << "字元對應的編碼為:" << endl;
for (i = 1; i <= n; i++)
{
//cout<<"字元"<<*(z+i-1)<<"的編碼";
puts(HC[i]);
}
//--------------------------將赫夫曼編碼寫入文件------------------------
cout << "下面將赫夫曼編碼寫入文件" << endl << "...................." << endl;
FILE *htmTree;
char r[] =
{
' ', '\0'
};
if ((htmTree = fopen("htmTree.txt", "w")) == NULL)
{
cout << "can not open file" << endl;
return ;
}
fputs(z, htmTree);
for (i = 0; i < n + 1; i++)
{
fprintf(htmTree, "%6d", *(w + i));
fputs(r, htmTree);
}
for (i = 1; i <= n; i++)
{
fputs(HC[i], htmTree);
fputs(r, htmTree);
}
fclose(htmTree);
cout << "已將字元與對應編碼寫入根目錄下文件htmTree.txt中" << endl << endl;
}
//---------------------獲取報文並寫入文件---------------------------------
void InputCode()
{
//cout<<"請輸入你想要編碼的字元"<<endl;
FILE *tobetran;
char str[100];
if ((tobetran = fopen("tobetran.txt", "w")) == NULL)
{
cout << "不能打開文件" << endl;
return ;
}
cout << "請輸入你想要編碼的字元" << endl;
gets(str);
fputs(str, tobetran);
cout << "獲取報文成功" << endl;
fclose(tobetran);
}
//---------------------編碼函數---------------------------------
void Encoding()
{
cout << "下面對目錄下文件tobetran.txt中的字元進行編碼" << endl;
FILE *tobetran, *codefile;
if ((tobetran = fopen("tobetran.txt", "rb")) == NULL)
{
cout << "不能打開文件" << endl;
}
if ((codefile = fopen("codefile.txt", "wb")) == NULL)
{
cout << "不能打開文件" << endl;
}
char *tran;
i = 99;
tran = (char*)malloc(100 *sizeof(char));
while (i == 99)
{
if (fgets(tran, 100, tobetran) == NULL)
{
cout << "不能打開文件" << endl;
break;
}
for (i = 0; *(tran + i) != '\0'; i++)
{
for (j = 0; j <= n; j++)
{
if (*(z + j - 1) == *(tran + i))
{
fputs(HC[j], codefile);
if (j > n)
{
cout << "字元錯誤，無法編碼!" << endl;
break;
}
}
}
}
}
cout << "編碼工作完成" << endl << "編碼寫入目錄下的codefile.txt中" << endl <<
endl;
fclose(tobetran);
fclose(codefile);
free(tran);
}
//-----------------解碼函數---------------------------------
void Decoding()
{
cout << "下面對根目錄下文件codefile.txt中的字元進行解碼" << endl;
FILE *codef, *txtfile;
if ((txtfile = fopen("Textfile.txt", "w")) == NULL)
{
cout << "不能打開文件" << endl;
}
//txtfile=fopen("Textfile.txt","w");
if ((codef = fopen("codefile.txt", "r")) == NULL)
{
cout << "不能打開文件" << endl;
}
//codef=fopen("codefile.txt","r");
char *work, *work2, i2;
int i4 = 0, i, i3;
unsigned long length = 10000;
work = (char*)malloc(length *sizeof(char));
fgets(work, length, codef);
work2 = (char*)malloc(length *sizeof(char));
i3 = 2 * n - 1;
for (i = 0; *(work + i - 1) != '\0'; i++)
{
i2 = *(work + i);
if (HT[i3].lchild == 0)
{
*(work2 + i4) = *(z + i3 - 1);
i4++;
i3 = 2 * n - 1;
i--;
}
else if (i2 == '0')
i3 = HT[i3].lchild;
else if (i2 == '1')
i3 = HT[i3].rchild;
}
*(work2 + i4) = '\0';
fputs(work2, txtfile);
cout << "解碼完成" << endl << "內容寫入根目錄下的文件txtfile.txt中" << endl
<< endl;
cout << work2;
free(work);
free(work2);
fclose(txtfile);
fclose(codef);
}
//-----------------------列印編碼的函數----------------------
void Code_printing()
{
cout << "下面列印根目錄下文件CodePrin.txt中編碼字元" << endl;
FILE *CodePrin, *codefile;
if ((CodePrin = fopen("CodePrin.txt", "w")) == NULL)
{
cout << "不能打開文件" << endl;
return ;
}
if ((codefile = fopen("codefile.txt", "r")) == NULL)
{
cout << "不能打開文件" << endl;
return ;
}
char *work3;
work3 = (char*)malloc(51 *sizeof(char));
do
{
if (fgets(work3, 51, codefile) == NULL)
{
cout << "不能讀取文件" << endl;
break;
}
fputs(work3, CodePrin);
puts(work3);
}
while (strlen(work3) == 50);
free(work3);
/* int iNum=2,num=2;
while((num=fscanf(codefile,"%d",iNum))!=NULL)
{
printf("%d",iNum);
fprintf(CodePrin,"%d",iNum);
}
*/
cout << "列印工作結束" << endl << endl;
fclose(CodePrin);
fclose(codefile);
}
//------------------------列印赫夫曼樹的函數-----------------------
void coprint(HuffmanTree start, HuffmanTree HT)
{
if (start != HT)
{
FILE *TreePrint;
if ((TreePrint = fopen("TreePrint.txt", "a")) == NULL)
{
cout << "創建文件失敗" << endl;
return ;
}
numb++; //該變數為已被聲明為全局變數
coprint(HT + start->rchild, HT);
cout << setw(5 *numb) << start->weight << endl;
fprintf(TreePrint, "%d\n", start->weight);
coprint(HT + start->lchild, HT);
numb--;
fclose(TreePrint);
}
}
void Tree_printing(HuffmanTree HT, int w)
{
HuffmanTree p;
p = HT + w;
cout << "下面列印赫夫曼樹" << endl;
coprint(p, HT);
cout << "列印工作結束" << endl;
}
/*//------------------------------tongjipin
void tongji(HuffmanTree &HT, HuffmanCode &HC)
{
char str[254], st[254];
int cnt[27];
// char *p;
int temp[27], k;
for (int i = 1; i <= 26; i++)
{
temp[i] = 0;
}
flag = 1;
char base;
int n = 0; //總數
cout << "請輸入字元串：" << endl;
while (1)
{
cin >> base;
if (base != '\0')
{
st[n] = base;
n++;
}
else
st[n] = '\0';
break;
}
for (int t = 0; st[t] != '\0'; t++)
{
if (st[t] >= 'A' && st[t] <= 'Z')
{
k = st[t] - 64;
temp[k]++;
}
}
j = 0;
for (i = 1, j = 0; i <= 26; i++)
{
if (temp[i] != 0)
{
j++;
str[j] = i + 64;
cnt[j] = temp[i];
}
}
w = (int*)malloc(n *sizeof(int)); //pin
z = (char*)malloc(n *sizeof(char)); //zifu
z = str;
w = cnt;
for (t = 1; t <= n; t++)
{
cout << "字元:" << str[t] << " 頻度:" << cnt[t] << endl;
}
// char base[2];
// for(i=0;i<=n-1;i++)
// {
// cout<<setw(6)<<*(z+i);
// }
// cin>>num2;
// *(w+i)=num2;
HuffmanCoding(HT, HC, w, n);
//------------------------列印編碼-------------------------------------------
cout << "字元對應的編碼為:" << endl;
for (i = 1; i <= n; i++)
{
//cout<<"字元"<<*(z+i-1)<<"的編碼";
puts(HC[i]);
}
//--------------------------將赫夫曼編碼寫入文件------------------------
cout << "下面將赫夫曼編碼寫入文件" << endl << "...................." << endl;
FILE *htmTree;
char r[] =
{
' ', '\0'
};
if ((htmTree = fopen("htmTree.txt", "w")) == NULL)
{
cout << "can not open file" << endl;
return ;
}
fputs(z, htmTree);
for (i = 0; i < n + 1; i++)
{
fprintf(htmTree, "%6d", *(w + i));
fputs(r, htmTree);
}
for (i = 1; i <= n; i++)
{
fputs(HC[i], htmTree);
fputs(r, htmTree);
}
fclose(htmTree);
cout << "已將字元與對應編碼寫入根目錄下文件htmTree.txt中" << endl << endl;
}*/
//------------------------主函數------------------------------------
void main()
{
char choice;
while (choice != 'q')
{
cout << "\n******************************" << endl;
cout << " 歡迎使用赫夫曼編碼解碼系統" << endl;
cout << "******************************" << endl;
cout << "(1)要初始化赫夫曼鏈表請輸入'i'" << endl;
cout << "(2)輸入要編碼的字元'w'" << endl;
cout << "(3)要編碼請輸入'e'" << endl;
cout << "(4)要解碼請輸入'd'" << endl;
cout << "(5)要列印編碼請輸入'p'" << endl;
cout << "(6)要列印赫夫曼樹請輸入't'" << endl;
cout << "(7)要離開請輸入'q'" << endl;
//cout << "(8)統計頻度'a'" << endl;
// if(flag==0)cout<<"\n請先初始化赫夫曼鏈表,輸入'i'"<<endl;
cin >> choice;
switch (choice)
{
case 'i':
Initialization();
break;
case 'w':
InputCode();
break;
case 'e':
Encoding();
break;
case 'd':
Decoding();
break;
case 'p':
Code_printing();
break;
case 't':
Tree_printing(HT, 2 *n - 1);
break;
case 'q':
break;
// case 'a':
// tongji(HT, HC);
default:
cout << "input error" << endl;
}
}
free(z);
free(w);
free(HT);
}
⑶ 我們有個數據結構的哈夫曼編碼解碼的課程設計，你能幫幫我嗎
樹和哈夫曼樹實驗報告
一．實驗目的
練習樹和哈夫曼樹的有關操作，和各個演算法程序，理解哈夫曼樹的編碼和解碼
二．實驗環境
Microsoft visual c++
三．實驗問題描述
1. 問題描述：建立一棵用二叉鏈表方式存儲的二叉樹，並對其進行遍歷（先序、中序和後序），列印輸出遍歷結果。
基本要求：從鍵盤接受輸入先序序列，以二叉鏈表作為存儲結構，建立二叉樹（以先序來建立），並將此二叉樹按照「樹狀形式」列印輸出，然後對其進行遍歷（先序、中序和後序），最後將遍歷結果列印輸出。在遍歷演算法中要求至少有一種遍歷採用非遞歸方法。
測試數據：
ABCØØDEØGØØFØØØ（其中Ø表示空格字元）
輸出結果為：
先序：ABCDEGF
先序：CBEGDFA
先序：CGEFDBA
2. 問題描述：利用哈夫曼編碼進行通信可以大大提高信道利用率，縮簡訊息傳輸時間，降低傳輸成本。但是，這要求在發送端通過一個編碼系統對待傳數據預先編碼，在接受端將傳來的數據進行解碼（復原）。對於雙工信道（即可以雙向傳輸信息的信道），每端都需要一個完整的編/解碼系統。試為這樣的信息收發站寫一個哈夫曼碼的編/解碼系統。
基本要求：(至少完成功能1-2）
一個完整的系統應具有以下功能：
I：初始化（Initialization）。從終端讀入字元集大小n，以及n個字元和n個權值，建立哈夫曼樹，並將它存於文件hfmTree中。
基本要求：
E：編碼（Encoding）。利用已建好的哈夫曼樹（如不在內存，則從文件hfmTree中讀入），對文件ToBeTran中的正文進行編碼，然後將結果存入文件CodeFile中。
D：解碼（Decoding )。利用已建好的哈夫曼樹將文件CodeFile中的代碼進行解碼，結果存入文件TextFile中。
P：印代碼文件（Print）。將文件CodeFile以緊湊格式顯示在終端上，每行50個代碼。同時將此字元形式的編碼文件寫入文件CodePrint中。
T：印哈夫曼樹（TreePrinting）。將已在內存中的哈夫曼樹以直觀的方式（樹或凹入表形式）顯示在終端上，同時將此字元形式的哈夫曼樹寫入文件TreePrint中。
測試數據：
設權值w=（5，29，7，8，14，23，3，11），n=8。
按照字元『0』或『1』確定找左孩子或右孩子，則權值對應的編碼為：
5：0001，29：11，7：1110，8：1111
14：110，23：01，3：0000，11：001
用下表給出的字元集和頻度的實際統計數據建立哈夫曼樹，並實現以下報文的編碼和解碼：「THIS PROGRAM IS MY FAVORITE」。
四．實驗主要程序流
實驗題目一主要程序：
1．
void CreatBiTree(BitTree *bt)//用擴展先序遍歷序列創建二叉樹，如果是#當前樹根置為空，否則申請一個新節點//
{
char ch;
ch=getchar();
if(ch=='.')*bt=NULL;
else
{
*bt=(BitTree)malloc(sizeof(BitNode));
(*bt)->data=ch;
CreatBiTree(&((*bt)->LChild));
CreatBiTree(&((*bt)->RChild));
}
}
2．void Visit(char ch)//訪問根節點
{
printf("%c ",ch);
}
3．
void PreOrder(BitTree root)
{
if (root!=NULL)
{
Visit(root ->data);
PreOrder(root ->LChild);
PreOrder(root ->RChild);
}
}
4． void InOrder(BitTree root)
{
if (root!=NULL)
{
InOrder(root ->LChild);
Visit(root ->data);
InOrder(root ->RChild);
}
}
5．int PostTreeDepth(BitTree bt) //後序遍歷求二叉樹的高度遞歸演算法//
{
int hl,hr,max;
if(bt!=NULL)
{
hl=PostTreeDepth(bt->LChild); //求左子樹的深度
hr=PostTreeDepth(bt->RChild); //求右子樹的深度
max=hl>hr?hl:hr; //得到左、右子樹深度較大者
return(max+1); //返回樹的深度
}
else return(0); //如果是空樹，則返回0
}
6．void PrintTree(BitTree Boot,int nLayer) //按豎向樹狀列印的二叉樹 //
{
int i;
if(Boot==NULL) return;
PrintTree(Boot->RChild,nLayer+1);
for(i=0;i<nLayer;i++)
printf(" ");
printf("%c\n",Boot->data);
PrintTree(Boot->LChild,nLayer+1);
}
7．void main()
{
BitTree T;
int h;
int layer;
int treeleaf;
layer=0;
printf("請輸入二叉樹中的元素(以擴展先序遍歷序列輸入,其中.代表空子樹):\n");
CreatBiTree(&T);
printf("先序遍歷序列為:");
PreOrder(T);
printf("\n中序遍歷序列為:");
InOrder(T);
printf("\n後序遍歷序列為:");
PostOrder(T);
h=PostTreeDepth(T);
printf("\此二叉樹的深度為:%d\n",h);
printf("此二叉樹的橫向顯示為：\n");
PrintTree(T,layer);
}
實驗二主要程序流：
1．int main(){
HuffmanTree huftree;
char Choose;
while(1){
cout<<"\n**********************歡迎使用哈夫曼編碼/解碼系統**********************\n";
cout<<"*您可以進行以下操作: *\n";
cout<<"*1.建立哈夫曼樹 *\n";
cout<<"*2.編碼(源文已在文件ToBeTra中，或鍵盤輸入) *\n";
cout<<"* 3.解碼(碼文已在文件CodeFile中) *\n";
cout<<"* 4.顯示碼文 *\n";
cout<<"* 5.顯示哈夫曼樹 *\n";
cout<<"* 6.退出 *\n"; cout<<"***********************************************************************\n";
cout<<"請選擇一個操作:";
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**********************感謝使用本系統!*******************\n\n";
system("pause");
return 0;
}//switch
}//while
}//main
2．// 建立哈夫曼樹函數
// 函數功能：建立哈夫曼樹（調用鍵盤建立哈夫曼樹或調用從文件建立哈夫曼樹的函數）
void HuffmanTree::CreateHuffmanTree()
{char Choose;
cout<<"你要從文件中讀入哈夫曼樹(按1)，還是從鍵盤輸入哈夫曼樹(按2)？";
cin>>Choose;
if(Choose=='2') { //鍵盤輸入建立哈夫曼樹 CreateHuffmanTreeFromKeyboard();
}//choose=='2'
else { //從哈夫曼樹文件hfmTree.dat中讀入信息並建立哈夫曼樹
CreateHuffmanTreeFromFile();
}
}
3. // 從鍵盤建立哈夫曼樹函數
// 函數功能：從鍵盤建立哈夫曼樹
//函數參數：無
//參數返回值：無
void HuffmanTree::CreateHuffmanTreeFromKeyboard(){
int Num;
cout<<"\n請輸入源碼字元集個數：";
cin>>Num;
if (Num<=1) {
cout<<"無法建立少於2個葉子結點的哈夫曼樹。\n\n";
return;
}
LeafNum=Num;
Node=new HuffmanNode[2*Num-1];
for(int i=0;i<Num;i++) {//讀入哈夫曼樹的葉子結點信息
cout<<"請輸入第"<<i+1<<"個字元值";
getchar();
Node[i].sourcecode=getchar(); //源文的字元存入字元數組Info[]
getchar();
cout<<"請輸入該字元的權值或頻度";
cin>>Node[i].weight; //源文的字元權重存入Node[].weight
Node[i].parent=-1;
Node[i].lchild=-1;
Node[i].rchild=-1;
Node[i].code="\0";
}
for(int j=Num;j<2*Num-1;j++) {//循環建立哈夫曼樹內部結點
int pos1,pos2;
int max1,max2;
pos2=pos1=j;
max2=max1=numeric_limits<int>::max( );
//在所有子樹的根結點中，選權重最小的兩個根結點，pos1最後應指向權重最小的根結點的下標
//pos2最後應指向權重第二小的根結點的下標
//max1存放當前找到的權重最小的根結點的權重
//max2存放當前找到的權重第二小的根結點的權重
for(int k=j-1;k>=0;k--) {
if (Node[k].parent==-1){//如果是某棵子樹的根結點
if (Node[k].weight<max1){ //發現比當前最大值還大的權重
max2=max1;
max1=Node[k].weight;
pos2=pos1;
pos1=k;
}
else
if(Node[k].weight<max2){ //發現比當前次大值還大的次大權重
max2=Node[k].weight;
pos2=k;
}
}//if (Node[j].parent==-1)
} //for
//在下標i處新構造一個哈夫曼樹的內部結點，其左、右孩子就是以上pos1、pos2所指向的結點
Node[pos1].parent=j;
Node[pos2].parent=j;
Node[j].lchild=pos1;
Node[j].rchild=pos2;
Node[j].parent=-1;
Node[j].weight=Node[pos1].weight+Node[pos2].weight;
} //for
//產生所有葉子結點中字元的編碼
for (int m=0;m<Num;m++) {
//產生Node[i].sourcecode的編碼，存入Node[i].code中
int j=m;
int j1;
while(Node[j].parent!=-1) { //從葉結點開始往根結點走，每往上走一層，就產生一位編碼存入code[]
j1=Node[j].parent;
if(Node[j1].lchild==j)
Node[m].code.insert(0,"0");
else
Node[m].code.insert(0,"1");
j=j1; }}
cout<<"哈夫曼樹已成功構造完成。\n";
//把建立好的哈夫曼樹寫入文件hfmTree.dat
char ch;
cout<<"是否要替換原來的哈夫曼樹文件(Y/N):";
cin>>ch;
if (ch!='y'&&ch!='Y') return;
ofstream fop;
fop.open("hfmTree.dat",ios::out|ios::binary|ios::trunc); //打開文件
if(fop.fail()) {
cout<<"\n哈夫曼樹文件打開失敗，無法將哈夫曼樹寫入hfmTree.dat文件。\n";
return;
}
fop.write((char*)&Num,sizeof(Num)); //先寫入哈夫曼樹的葉子結點個數
for(int n=0;n<2*Num-1;n++) { //最後寫入哈夫曼樹的各個結點（存儲在Node[]中）
fop.write((char*)&Node[n],sizeof(Node[n]));
flush(cout); }
fop.close(); //關閉文件
cout<<"\n哈夫曼樹已成功寫入hfmTree.dat文件。\n";}
4. // 從文件建立哈夫曼樹函數
// 函數功能：從文件建立哈夫曼樹
//函數參數：無
//參數返回值：無
void HuffmanTree::CreateHuffmanTreeFromFile(){
ifstream fip;
fip.open("hfmTree.dat",ios::binary|ios::in);
if(fip.fail()) {
cout<<"哈夫曼樹文件hfmTree.dat打開失敗，無法建立哈夫曼樹。\n";
return;
}
fip.read((char*)&LeafNum,sizeof(LeafNum));
if (LeafNum<=1) {
cout<<"哈夫曼樹文件中的數據有誤，葉子結點個數少於2個，無法建立哈夫曼樹。\n";
fip.close();
return;
}
Node=new HuffmanNode[2*LeafNum-1];
for(int i=0;i<2*LeafNum-1;i++)
fip.read((char*)&Node[i],sizeof(Node[i]));
fip.close();
cout<<"哈夫曼樹已從文件成功構造完成。\n";
}
5. // 編碼函數
// 函數功能：為哈夫曼樹編碼
//函數參數：無
//參數返回值：無
void HuffmanTree::Encoder()
{
if(Node==NULL) { //內存沒有哈夫曼樹，則從哈夫曼樹文件hfmTree.dat中讀入信息並建立哈夫曼樹
CreateHuffmanTreeFromFile();
if (LeafNum<=1) {
cout<<"內存無哈夫曼樹。操作撤銷。\n\n";
return;
}
}//if
char *SourceText; //字元串數組，用於存放源文
//讓用戶選擇源文是從鍵盤輸入，還是從源文文件ToBeTran.txt中讀入
char Choose;
cout<<"你要從文件中讀入源文(按1)，還是從鍵盤輸入源文(按2)？";
cin>>Choose;
if(Choose=='1') {
ifstream fip1("ToBeTran.txt");
if(fip1.fail()) {
cout<<"源文文件打開失敗!無法繼續執行。\n";
return;
}
char ch;
int k=0;
while(fip1.get(ch)) k++; //第一次讀文件只統計文件中有多少個字元，將字元數存入k
fip1.close();
SourceText=new char[k+1]; //申請存放源文的字元數組空間
ifstream fip2("ToBeTran.txt"); //第二次讀源文文件，把內容寫入SourceText[]
k=0;
while(fip2.get(ch)) SourceText[k++]=ch;
fip2.close();
SourceText[k]='\0';
}
else { //從鍵盤輸入源文
string SourceBuff;
cin.ignore();
cout<<"請輸入需要編碼的源文(可輸入任意長，按回車鍵結束):\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<<"需編碼的源文為：";
cout<<SourceText<<endl;
//開始解碼
ofstream fop("CodeFile.dat",ios::trunc); //打開碼文存放文件
int k=0;
while(SourceText[k]!='\0') //源文串中從第一個字元開始逐個編碼
{
int i;
for(i=0;i<LeafNum;i++){ //找到當前要編碼的源文的字元在哈夫曼樹Node[]中的下標
if(Node[i].sourcecode==SourceText[k]) { //將對應編碼寫入碼文文件
fop<<Node[i].code;
break;
};
}
if (i>=LeafNum) {
cout<<"源文中存在不可編碼的字元。無法繼續執行。\n"<<endl;
fop.close();
return;
}
k++; //源文串中的字元後移一個
}
fop.close();
cout<<"已完成編碼，碼文已寫入文件CodeFile.dat中。\n\n";
}
6. // 解碼函數
// 函數功能：對哈夫曼樹進行解碼
//函數參數：無
//參數返回值：無
void HuffmanTree::Decoder()
{//如果內存沒有哈夫曼樹，則從哈夫曼樹文件hfmTree.dat中讀入信息並建立哈夫曼樹
if(Node==NULL)
{
CreateHuffmanTreeFromFile();
if (LeafNum<=1) {
cout<<"內存無哈夫曼樹。操作撤銷。\n\n";
return;
}
}
//將碼文從文件CodeFile.dat中讀入 CodeStr[]
ifstream fip1("CodeFile.dat");
if(fip1.fail()) {
cout<<"沒有碼文，無法解碼。\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<<"經解碼得到的源文為：";
ofstream fop("TextFile.dat");
int j=LeafNum*2-1-1; //j指向哈夫曼樹的根
int i=0; //碼文從第一個符號開始，順著哈夫曼樹由根下行，按碼文的當前符號決定下行到左孩子還是右孩子
while(CodeStr[i]!='\0') { //下行到哈夫曼樹的葉子結點處，則譯出葉子結點對應的源文字元
if(CodeStr[i]=='0')
j=Node[j].lchild;
else
j=Node[j].rchild;
if(Node[j].rchild==-1) { //因為哈夫曼樹沒有度為1的結點，所以此條件等同於Node[j]為葉結點
cout<<Node[j].sourcecode; //屏幕輸出譯出的一個源文字元
fop<<Node[j].sourcecode;
j=LeafNum*2-1-1; //j再指向哈夫曼樹的根
}
i++;
}
fop.close();
cout<<"\n解碼成功且已存到文件TextFile.dat中。\n\n";
}
7. // 輸出碼文函數
// 函數功能：從文件中輸出哈夫曼樹的碼文
//函數參數：無
//參數返回值：無
void HuffmanTree::PrintCodeFile()
{
char ch;
int i=1;
ifstream fip("CodeFile.dat");
ofstream fop("CodePrin.dat");
if(fip.fail())
{
cout<<"沒有碼文文件，無法顯示碼文文件內容。\n";
return;
}
while(fip.get(ch))
{cout<<ch;
fop<<ch;
if(i==50)
{
cout<<endl;
fop<<endl;
i=0;
}
i++;
}
cout<<endl;
fop<<endl;
fip.close();
fop.close();
}
8. // 輸出函數
// 函數功能：從內存或文件中直接輸出哈夫曼樹
//函數參數：無
//參數返回值：無
void HuffmanTree::PrintHuffmanTree()
{
//如果內存沒有哈夫曼樹，則從哈夫曼樹文件hfmTree.dat中讀入信息並建立哈夫曼樹
if(Node==NULL)
{
CreateHuffmanTreeFromFile();
if (LeafNum<=1) {
cout<<"內存無哈夫曼樹。操作撤銷。\n\n";
return; }}
ofstream fop("TreePrint.dat",ios_base::trunc);
fop.close();
PrintHuffmanTree_aoru(2*LeafNum-1-1);
return;
}
⑷ 急求哈夫曼編碼/解碼器（80）課程設計，望高手幫忙
我給你個差不多的，你自己修改一下就可以用了
/************Huffman編碼和解碼****************/
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct
{
int weight;
char ch;
int parent,lchild,rchild;
}HTNode,*HuffmanTree;
typedef struct
{
char ch;
char *chs;
}HuffmanCode;
typedef struct
{
char ch;
int weight;
}sw;
typedef struct
{
HuffmanTree HT;
HuffmanCode *HC;
}huf;
void select(HTNode * HT,int n,int *n1,int *n2)
{
int i=1; int n3;
while(HT[i].parent!=0)
i++;
*n1=i;
i++;
while(HT[i].parent!=0) i++;
*n2=i;
if(HT[*n1].weight<HT[*n2].weight)
{ n3=*n1;*n1=*n2;*n2=n3;}
for(i++;i<=n;i++)
{
if(HT[i].parent==0)
{ if(HT[i].weight<HT[*n1].weight)
*n1=i;
else if(HT[i].weight<HT[*n2].weight)
*n2=i;
}
}
}
huf * HuffmanCoding(HuffmanTree HT,HuffmanCode *HC,sw *w,int n,huf *HUF)
{int m,i,s1,s2,start,c,f;
HuffmanTree p;
char *cd;
if(n<=1) return 0;
m=2*n-1;
HT=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode));
for(p=HT+1,i=1;i<=n;i++,p++,w++)
{p->weight=w->weight;p->ch=w->ch;p->parent=0;p->lchild=0;p->rchild=0;}
for(;i<=m;i++,p++)
{p->weight=0;p->ch='^';p->parent=0;p->lchild=0;p->rchild=0;}
for(i=n+1;i<=m;i++)
{
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;
}
HC=(HuffmanCode *)malloc((n+1)*sizeof(char));
cd=(char *)malloc(n*sizeof(char));
cd[n-1]='\0';
for(i=1;i<=n;i++)
{ start=n-1;
for(c=i,f=HT[i].parent;f!=0;c=f,f=HT[f].parent)
if(HT[f].lchild==c)cd[--start]='0';
else cd[--start]='1';
HC[i].ch=HT[i].ch;
HC[i].chs=(char*)malloc((n-start)*sizeof(char));
strcpy(HC[i].chs,&cd[start]);
printf("%c %-10s\n",HC[i].ch,HC[i].chs);
}
HUF->HT=HT;
HUF->HC=HC;
return HUF;
}
char * convert(char *chars,char *chars1,HuffmanCode *hc,int n)
{
char *p=chars; int i;
strcpy(chars1,"");
while(*p)
{
i=1; while(hc[i].ch!=*p&&i<=n) i++;
strcat(chars1,hc[i].chs); p++;
}
printf("the chars translate are:%s\n",chars1);
return chars1;
}
void transcode(HuffmanTree ht,char *chars2,char*chars3)
{
int i=1,p; char *q=chars2;char *r=chars3;
while(ht[i].parent!=0) i++;
p=i;
while(*q)
{
while(ht[p].lchild!=0 && *q)
{
if(*q=='0')
p=ht[p].lchild;
else p=ht[p].rchild;
q++;
}
if(ht[p].lchild==0)
{*r=ht[p].ch;r++;}
p=i;
}
*r='\0';
printf("the chars are:");
puts(chars3);
}
void input(int *n,sw *w)
{
int i;
printf("input the mount of char:");
scanf("%d",n);
for(i=1;i<=*n;i++,w++)
{printf("input the %dth char and weight:",i);
fflush(stdin);
scanf("%c%d",&w->ch,&w->weight);
}
}
void main(void)
{HTNode HT;
HuffmanCode HC,*hc;
HuffmanTree ht;
huf *HUF,huf2;
int n;
sw w[40];
char ch,inchar[500],outchar[1000];
char *abc;
char *p=inchar;
input(&n,w);
HUF=HuffmanCoding(&HT,&HC,w,n,&huf2);
printf("input chars to translate,ends of '#':");
fflush(stdin);//清除流,解決輸入干擾
ch=getchar();
while(ch!='#')
{*p=ch;
p++;
ch=getchar();
}
*p='\0';
hc=HUF->HC;
ht=HUF->HT;
abc=convert(inchar,outchar,hc,n);
transcode(ht,abc,outchar);
}
⑸ 求個哈夫曼編碼的設計與實現（數據結構課程設計）拜託各位了 3Q
#include<string.h> #include<stdlib.h> #include<stdio.h> int m,s1,s2; typedef struct { unsigned int weight; unsigned int parent,lchild,rchild; }HTNode,*HuffmanTree; typedef char *HuffmanCode; void Select(HuffmanTree HT,int n) { int i,j; for(i = 1;i <= n;i++) if(![i].parent){s1 = i;break;} for(j = i+1;j <= n;j++) if(!HT[j].parent){s2 = j;break;} for(i = 1;i <= n;i++) if((HT[s1].weight>HT[i].weight)&&(!HT[i].parent)&&(s2!=i))s1=i; for(j = 1;j <= n;j++) if((HT[s2].weight>HT[j].weight)&&(!HT[j].parent)&&(s1!=j))s2=j; } void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT, HuffmanCode HC[], int *w, int n) { int i, j; char *cd; int p; int cdlen; if (n<=1) return; m = 2 * n - 1; HT = (HuffmanTree)malloc((m+1) * sizeof(HTNode)); for (i=1; i<=n; i++) { HT[i].weight=w[i-1]; HT[i].parent=0; HT[i].lchild=0; HT[i].rchild=0; } for (i=n+1; i<=m; i++) { HT[i].weight=0; HT[i].parent=0; HT[i].lchild=0; HT[i].rchild=0; } puts("\n哈夫曼樹的構造過程如下所示："); printf("HT初態:\n 結點 weight parent lchild rchild"); for (i=1; i<=m; i++) printf("\n%4d%8d%8d%8d%8d",i,HT[i].weight, HT[i].parent,HT[i].lchild, HT[i].rchild); printf(" 按任意鍵，繼續 ..."); getchar(); for (i=n+1; i<=m; i++) { Select(HT, i-1); 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; printf("\nselect: s1=%d s2=%d\n", s1, s2); printf(" 結點 weight parent lchild rchild"); for (j=1; j<=i; j++) printf("\n%4d%8d%8d%8d%8d",j,HT[j].weight, HT[j].parent,HT[j].lchild, HT[j].rchild); printf(" 按任意鍵，繼續 ..."); getchar(); } cd = (char *)malloc(n*sizeof(char)); p = m; cdlen = 0; for (i=1; i<=m; ++i) HT[i].weight = 0; while (p) { if (HT[p].weight==0) { HT[p].weight = 1; if (HT[p].lchild != 0) { p = HT[p].lchild; cd[cdlen++] ='0'; } else if (HT[p].rchild == 0) { HC[p] = (char *)malloc((cdlen+1) * sizeof(char)); cd[cdlen] ='\0'; strcpy(HC[p], cd); } } else if (HT[p].weight==1) { HT[p].weight = 2; if (HT[p].rchild != 0) { p = HT[p].rchild; cd[cdlen++] ='1'; } } else { HT[p].weight = 0; p = HT[p].parent; --cdlen; } } } void main() { HuffmanTree HT;HuffmanCode *HC;int *w,n,i; puts("輸入結點數:"); scanf("%d",&n); HC = (HuffmanCode *)malloc(n*sizeof(HuffmanCode)); w = (int *)malloc(n*sizeof(int)); printf("輸入%d個結點的權值\n",n); for(i = 0;i < n;i++) scanf("%d",&w[i]); HuffmanCoding(HT,HC,w,n); puts("\n各結點的哈夫曼編碼:"); for(i = 1;i <= n;i++) printf("%2d(%4d):%s\n",i,w[i-1],HC[i]); getchar(); }
⑹ 急！！高分求關於 哈夫曼編碼 課程設計程序
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
int m,s1,s2;
typedef struct {
unsigned int weight;
unsigned int parent,lchild,rchild;
}HTNode,*HuffmanTree; //動態分配數組存儲哈夫曼樹
typedef char *HuffmanCode; //動態分配數組存儲哈夫曼編碼表
void Select(HuffmanTree HT,int n) {
int i,j;
for(i = 1;i <= n;i++)
if(!HT[i].parent){s1 = i;break;}
for(j = i+1;j <= n;j++)
if(!HT[j].parent){s2 = j;break;}
for(i = 1;i <= n;i++)
if((HT[s1].weight>HT[i].weight)&&(!HT[i].parent)&&(s2!=i))s1=i;
for(j = 1;j <= n;j++)
if((HT[s2].weight>HT[j].weight)&&(!HT[j].parent)&&(s1!=j))s2=j;
}
void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT, HuffmanCode HC[], int *w, int n) {
// 演算法6.13
// w存放n個字元的權值(均>0)，構造哈夫曼樹HT，
// 並求出n個字元的哈夫曼編碼HC
int i, j;
char *cd;
int p;
int cdlen;
if (n<=1) return;
m = 2 * n - 1;
HT = (HuffmanTree)malloc((m+1) * sizeof(HTNode)); // 0號單元未用
for (i=1; i<=n; i++) { //初始化
HT[i].weight=w[i-1];
HT[i].parent=0;
HT[i].lchild=0;
HT[i].rchild=0;
}
for (i=n+1; i<=m; i++) { //初始化
HT[i].weight=0;
HT[i].parent=0;
HT[i].lchild=0;
HT[i].rchild=0;
}
puts("\n哈夫曼樹的構造過程如下所示：");
printf("HT初態:\n 結點 weight parent lchild rchild");
for (i=1; i<=m; i++)
printf("\n%4d%8d%8d%8d%8d",i,HT[i].weight,
HT[i].parent,HT[i].lchild, HT[i].rchild);
printf(" 按任意鍵，繼續 ...");
getchar();
for (i=n+1; i<=m; i++) { // 建哈夫曼樹
// 在HT[1..i-1]中選擇parent為0且weight最小的兩個結點，
// 其序號分別為s1和s2。
Select(HT, i-1);
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;
printf("\nselect: s1=%d s2=%d\n", s1, s2);
printf(" 結點 weight parent lchild rchild");
for (j=1; j<=i; j++)
printf("\n%4d%8d%8d%8d%8d",j,HT[j].weight,
HT[j].parent,HT[j].lchild, HT[j].rchild);
printf(" 按任意鍵，繼續 ...");
getchar();
}
//------無棧非遞歸遍歷哈夫曼樹，求哈夫曼編碼
cd = (char *)malloc(n*sizeof(char)); // 分配求編碼的工作空間
p = m; cdlen = 0;
for (i=1; i<=m; ++i) // 遍歷哈夫曼樹時用作結點狀態標志
HT[i].weight = 0;
while (p) {
if (HT[p].weight==0) { // 向左
HT[p].weight = 1;
if (HT[p].lchild != 0) { p = HT[p].lchild; cd[cdlen++] ='0'; }
else if (HT[p].rchild == 0) { // 登記葉子結點的字元的編碼
HC[p] = (char *)malloc((cdlen+1) * sizeof(char));
cd[cdlen] ='\0'; strcpy(HC[p], cd); // 復制編碼(串)
}
} else if (HT[p].weight==1) { // 向右
HT[p].weight = 2;
if (HT[p].rchild != 0) { p = HT[p].rchild; cd[cdlen++] ='1'; }
} else { // HT[p].weight==2，退回退到父結點，編碼長度減1
HT[p].weight = 0; p = HT[p].parent; --cdlen;
}
}
} // HuffmanCoding
void main() {
HuffmanTree HT;HuffmanCode *HC;int *w,n,i;
puts("輸入結點數:");
scanf("%d",&n);
HC = (HuffmanCode *)malloc(n*sizeof(HuffmanCode));
w = (int *)malloc(n*sizeof(int));
printf("輸入%d個結點的權值\n",n);
for(i = 0;i < n;i++)
scanf("%d",&w[i]);
HuffmanCoding(HT,HC,w,n);
puts("\n各結點的哈夫曼編碼:");
for(i = 1;i <= n;i++)
printf("%2d(%4d):%s\n",i,w[i-1],HC[i]);
getchar();
}
⑺ 急求數據結構課程設計-赫夫曼編碼
你看看這里，我回答過一次了，應該對你的問題有所幫助，呵呵~
http://..com/question/40858673.html
⑻ Huffman編碼課程設計
具體代碼可以參考：
http://blog.csdn.net/yong369044325/article/details/7829896
上述代碼是從控制台輸入字元的。
然後將編碼結果輸出版到控制台，權故你可以將這部分稍加修改，
使其從文件讀取待編碼字元，編碼結果輸出到另一個文件。
⑼ 求一個<哈夫曼編碼>數據結構課程設計（C語言版）
我幫你測試了，這個可以滿足你的要求！#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define max 50
struct a
{
int weight;
int parent,lchild,rchild;
};
struct b
{
char cd[max];
int start;
};
void main()
{
struct a ht[2*max];
struct b hcd[max],d;
int i,k,n,c,s1,s2,m1,m2,f;
printf("輸入n:");
scanf("%d",&n);
for(i=1;i<=n;i++)
{
printf("輸入權值:");
scanf("%d",&ht[i].weight);
ht[i].parent=0;
}
for(;i<=2*n-1;i++)
ht[i].parent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=0;
for(i=n+1;i<=2*n-1;i++)
{
m1=m2=30000;
s1=s2=0;
for(k=1;k<=i-1;k++)
{
if(ht[k].parent==0 && ht[k].weight<m1)
{
m2=m1;
s2=s1;
m1=ht[k].weight;
s1=k;
}
else if(ht[k].parent==0 && ht[k].weight<m2)
{
m2=ht[k].weight;
s2=k;
}
}
ht[s1].parent=ht[s2].parent=i;
ht[i].lchild=s1;
ht[i].rchild=s2;
ht[i].weight=ht[s1].weight+ht[s2].weight;
}
for(i=1;i<=n;i++)
{
d.start=n-1;
c=i;
f=ht[i].parent;
while(f)
{
if(ht[f].lchild==c)d.cd[--d.start]='0';
else d.cd[--d.start]='1';
c=f;
f=ht[f].parent;
}
hcd[i]=d;
}
printf("輸出哈夫編碼:");
for(i=1;i<=n;i++)
{
printf("%d ",ht[i].weight);
for(k=hcd[i].start;k<n-1;k++)
printf("%c",hcd[i].cd[k]);
printf(" ");
}
printf("\n");
}