哈夫曼编译码器源代码c语言,哈夫曼编译码器源代码

客官°小女子只卖身不卖艺 2022-10-14 05:47 144阅读 0赞

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有这样一个课程设计题目

\[问题描述\]

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(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。

\[基本要求\]

一个完整的系统应具有以下功能：

(1)I：初始化(Initialization)。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。

(2)E：编码(Encoding)。利用已建好的哈夫曼树(如不在内存，则从文件hfmTree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。

(3)D：译码(Decoding)。利用已建好的哈夫曼树将文件CodeFile中的代码进行译码，结果存入文件TextFile中。

(4)P：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CodePrin中。

(5)T：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。

\[测试数据\]

(1)利用下面这道题中的数据调试程序。

某系统在通信联络中只可能出现八种字符，其概率分别为0.25，0.29，0.07，0.08，0.14，0.23，0.03，0.11，试设计哈夫曼编码。

(2)用下表给出的字符集和频度的实际统计数据建立哈夫曼树，并实现以下报文的编码和译码：“THIS PROGRAM IS MY FAVORITE”。

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

\[实现提示\]

(1) 编码结果以文本方式存储在文件CodeFile中。

(2) 用户界面可以设计为“菜单”方式：显示上述功能符号，再加上“Q”，表示退出运行Quit。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“Q”为止。

(3) 在程序的一次执行过程中，第一次执行I，D或C命令之后，哈夫曼树已经在内存了，不必再读入。每次执行中不一定执行I命令，因为文件hfmTree可能早已建好。

下面是对这个问题写的一个程序,但是其中有很多难以理解的地方,请大家多多指教啊.

\#include<stdio.h>

\#include<string.h>

\#include<stdlib.h>

\#include<ctype.h>

int n;

struct node\{

int w;

int flag;

char c;

struct node \*plink,\*llink,\*rlink;

char code\[50\];

\}\*num\[100\],\*root;

FILE \*fp;

char tmpcode\[50\];

int t=0;

void main(void)

int i;

void settree(void);   //建立树

void code(void);     //对文件编码

void decode(void);   // 译码

void disp(void)  ;

root=(struct node\*)malloc(sizeof(struct node));

puts("\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*哈夫曼编/译码器演示\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*");

while(1)\{

start:

puts("1. 初始化      2. 编码       3. 译码      4.显示编码表    5. 退出");

while(scanf("%d",&i)!=1)

while(getchar()!='\\n')

continue;

puts("输入错误!");

puts("请重新输入！");

puts("1. 初始化      2. 编码       3. 译码    4.显示编码表   5. 退出");

switch (i)

case 1:

settree();

break;

case 2:

code();

break;

case 3:

decode();

break;

case 4:

disp();

break;

case 5:

exit(0);

default:

puts("输入错误！");

puts("请重新输入！");

goto start;

void settree(void)

int i,j,k;

struct node \*p1,\*p2,\*tmp,\*p;

void go(struct node \*);

void setcode(struct node \*);//建立每一个字符的编码

void printtree(struct node \*);

puts("输入字符集的大小：");

scanf("%d",&n);

while(getchar()!='\\n')

continue;

for(i=0;i<n;i++)

p=(struct node \*)malloc(sizeof(struct node));

puts("请输入一个字符");

scanf("%c",&p->c);

while(getchar()!='\\n')

continue;

puts("请输入该字符的权值:");

scanf("%d",&p->w);

while(getchar()!='\\n')

continue;

p->plink=NULL;

p->rlink=NULL;

p->llink=NULL;

num\[i\]=p;

for(i=0;i<n-1;i++)  //(递增)排序

for(j=i+1;j<n;j++)

if(num\[i\]->w>num\[j\]->w)

tmp=num\[i\];

num\[i\]=num\[j\];

num\[j\]=tmp;

/\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*开始建立树\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*/

num\[n\]=NULL;    //结束标志

k=n;

while(num\[1\]!=NULL)

p=(struct node \*)malloc(sizeof(struct node));

p1=num\[0\];

p2=num\[1\];

p->llink=p1;

p->rlink=p2;

p->plink=NULL;

p1->plink=p;

p2->plink=p;

p->w=p1->w+p2->w;

for(i=1;i<k;i++)

num\[i\]=num\[i+1\];

k--;

num\[0\]=p;

for(i=0;i<k-1;i++)  //排序

for(j=i+1;j<k;j++)

if(num\[i\]->w>num\[j\]->w)

tmp=num\[i\];

num\[i\]=num\[j\];

num\[j\]=tmp;

root=num\[0\];

/\*建立完毕\*/

/\*写入文件，前序\*/

if((fp=fopen("c:\\\\hfmtree.wxl","wb"))==NULL)

puts("文件打开错误！");

getchar();

exit(0);

setcode(root);

go(root);

fclose(fp);

void setcode(struct node \*p)

if(p->llink==NULL&&p->rlink==NULL)

tmpcode\[t\]='\\0';

strcpy(p->code,tmpcode);

else

tmpcode\[t++\]='0';

setcode(p->llink);

t--;

tmpcode\[t++\]='1';

setcode(p->rlink);

t--;

void go(struct node \*p)

if(p->llink==NULL&&p->rlink==NULL)

fputc('(',fp);

fputc(p->c,fp);

fputs(p->code,fp);

fputc(')',fp);

else

go(p->llink);

go(p->rlink);

void code(void)

FILE \*fp1,\*fp2,\*fp3;

char ch1,ch2,c;

if((fp1=fopen("c:\\\\hfmtree.wxl","rb"))==NULL)

puts("文件打开错误！");

getchar();

exit(0);

if((fp2=fopen("c:\\\\tobetrans.txt","rb"))==NULL)

puts("文件打开错误！");

getchar();

exit(0);

if((fp3=fopen("c:\\\\codefile.wxl","wb"))==NULL)

puts("文件打开错误！");

getchar();

exit(0);

while((ch1=fgetc(fp2))!=EOF)

t=0;

while((ch2=fgetc(fp1))!=EOF)

if(ch1==ch2)

while((c=fgetc(fp1))!=')')

tmpcode\[t++\]=c;

tmpcode\[t\]='\\0';

fputs(tmpcode,fp3);

fputc('@',fp3);

rewind(fp1);

break;

fclose(fp1);

fclose(fp2);

fclose(fp3);

void decode(void)

FILE \*fp1,\*fp2,\*fp3;

char ch1,ch2,ch3;

char temp\_3\[20\];

char temp\_1\[20\];

int t1,t3;

if((fp1=fopen("c:\\\\hfmtree.wxl","rb"))==NULL)

puts("文件打开错误！");

getchar();

exit(0);

if((fp2=fopen("c:\\\\textfile.txt","wb"))==NULL)

puts("文件打开错误！");

getchar();

exit(0);

if((fp3=fopen("c:\\\\codefile.wxl","rb"))==NULL)

puts("文件打开错误！");

getchar();

exit(0);

while((ch3=fgetc(fp3))!=EOF)

t3=0;

while(ch3!='@')

temp\_3\[t3++\]=ch3;

ch3=fgetc(fp3);

temp\_3\[t3\]='\\0';

while((ch1=fgetc(fp1))!=EOF)

if(isalpha(ch1))

ch2=ch1;

t1=0;

while((ch1=fgetc(fp1))!=')')

temp\_1\[t1++\]=ch1;

temp\_1\[t1\]='\\0';

if(strcmp(temp\_1,temp\_3)==0)

fputc(ch2,fp2);

rewind(fp1);

break;

fclose(fp1);

fclose(fp2);

fclose(fp3);

void disp(void)

FILE \*fp1,\*fp2;

char ch1,ch2;

char tmp\[20\];

int t;

if((fp1=fopen("c:\\\\hfmtree.wxl","rb"))==NULL)

puts("文件打开错误！");

getchar();

exit(0);

if((fp2=fopen("c:\\\\hfmcode.txt","wb"))==NULL)

puts("文件打开错误！");

getchar();

exit(0);

while((ch1=fgetc(fp1))!=EOF)

if(ch1=='(')

t=0;

ch1=fgetc(fp1);

ch2=ch1;

while((ch1=fgetc(fp1))!=')')

tmp\[t++\]=ch1;

tmp\[t\]='\\0';

printf("%c-----%s\\n",ch2,tmp);

fputc(ch2,fp2);

fputc('-',fp2);

fputs(tmp,fp2);

fputc('\\n',fp2);

fclose(fp1);

fclose(fp2);

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