哈弗曼压缩文件

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-08-25 05:25 142阅读 0赞

**一  目的**

利用C/C++语言进行程序设计，巩固和加深对线性表、栈、队列、字符串、树、图、查找、排序等理论知识的理解；掌握现实复杂问题的分析建模和解决方法（包括问题描述、系统分析、设计建模、代码实现、结果分析等）；加深对哈夫曼树实现算法的理解。和. 加深对二叉树遍历算法的理解，提高利用计算机分析解决综合性实际问题的基本能力。

**二**** 需求分析**

**1  知识点：**

链表的创建，链表排序，二叉树先序遍历，哈夫曼树创建，编码用到的栈，递归函数，文本文件的读写，二进制的文件读写，字符转换。

**2  哈夫曼编码**

读取文本文件，统计词频，创建链表，根据权值（字符数）对链表进行从小到大排序，将排完序的链表构建成哈夫曼树，创建递归函数，通过二叉树先序遍历和栈实现编码。

**3  压缩文件：文本文件转换为二进制文件**

将文本文件里面的字符用编码替换，形成缓存01字符串，通过二进制转换十进制，将8个（一个字节）01字符串替换成一个整数，通过二进制文件的存储每个整数，这样实现了8个01字符变成只占1个字节的十六进制的整数。

**4  解压文件：二进制文件转换为文本文件**

与上边压缩文件相反，先读取二进制文件，将读取的整数转换为01字符串，通过反编码，将01字符串变成对应的字符，再将字符写入文本文件。

**5  验证文件解压正确：**

创建两个读取文件流，一起开始读取被压缩文件和解压后的文件，如果发现读取的字符不相同则解压失败。

**三  概要设计**

**1、用于实现编码的栈**

\#pragma once

const long LENGTH=30;

class StackCode

public:

StackCode(void);

~StackCode(void);

//初始化栈

voidInitStack();

//获取当前栈顶字符

chargettop();

//压入栈内

voidpush(char c);

//推出栈外

charpop();

//数组

charcode\[LENGTH\*10000\];

private:

inttop;

\};

**2哈夫曼树的节点 结构体**

typedef struct HuffmanNode

char ch;                    /\*字符\*/

int weight,mark;            /\*weight为权值,mark为标志域\*/

HuffmanNode \*parent,\*lchild,\*rchild,\*next;

\}NodeTree,\*LinkTree;

3 **哈夫曼树编码压缩类**

class Huffmanlink

public:

Huffmanlink(void);

~Huffmanlink(void);

//统计字符的链表和hufuman 树

LinkTree m\_theList;

//创建字符链表

LinkTree CretaLink(ifstream &instream);

//对链表进行排序

LinkTree PreSort();

//遍历链表 并且返回树的叶子数

long traverseList();

//根据链表创建哈弗曼树

LinkTree CreatHuffmanTree();

//通过传入 字符栈 对栈进行编码

char Fuccode(LinkTree tree,StackCode&Thecode);

//对字符进行huffman 编码

void Huffmancoding(int n);

//压缩文件

void compress(char In\_name\[10\],charOut\_name\[10\]);

//解析二进制文件

unsigned char \* decompress(charIn\_name\[10\],char Out\_name\[10\]);

//通过传入 字符栈 对栈进行解码（单个字符）

char FDecode(LinkTree tree,StackCode&Thecode ,char &u);

//文本的解码

void HuffmanDecode(unsigned char \*TheCharAry,char nameOut\[10\]);

public:

//二进制文件的大小

long m\_BaryFileSize;

//编码时补充的0的个数

longm\_zeroNum;

//字符种类个数

long m\_kindOfChar;

//总的字符个数 文件大小

long m\_sizeOfFile;

//编码code 的数组

char \*\*CharCode;

//被编码的字符数组

char \*TheChar;

\};

**4 程序应用类**

\#pragma once

\#include "Huffmanlink.h"

\#include "fstream"

using namespace std;

class TheMyApp

public:

TheMyApp(void);

~TheMyApp(void);

HuffmanlinktheTree;

voidRun();

voidMenu();

//统计文件字符数

intstatisticsChar(void);

//打开文件

intOpenFile(void);

//文件名

charname\_infile\[10\];

charname\_outfile\[10\];

//输入 和 输出流

ifstreamm\_in;

ofstreamm\_out;

//字符权值排序

intPreMySort(void);

//字符编码

intHufucode(void);

//字符种类个数

intm\_TheCharNum;

//压缩文件

intcompressFile(void);

//解压文件

intDecompressFile(void);

//验证解压文件成功

intcomparison(void);

//比较

boolFilecompar(ifstream & in\_1,ifstream &in\_2);

\};

[源码下载][Link 1]

[Link 1]: http://u.download.csdn.net/upload/success

哈弗曼压缩文件

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