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1、建立Huffman树进行编码和译码的设计 郝萌 1100300423 哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院 1003104班摘要：建立一个简易的系统，对于给定的一篇英文文章，统计字符出 现的概率，并根据概率建立Huffman树，利用Huffman编码 对文章进行编码和译码。掌握Huffman树的建立与应用，并进 一步熟练掌握程序的设计流程。关键词：Huffman树 Huffman编码 文章译码 文件压缩 解压缩1. 引言： 给定一篇文章，统计字符出现的概率，根据概率建立哈夫曼树，并进行哈夫曼编码，进而可以利用哈夫曼编码对文章进行编码与译码和文件压缩、解压缩等操作。2. 程序设计流程 (1)文字表
2、述开始进入功能选择界面，包含五种操作：1.读取文章并对字符编码，2.哈夫曼编码信息，3.文章编码，4.文章译码，5.文件压缩，6.文件解压缩，7.退出程序。操作1：给定一篇文章，统计字符出现的概率，并根据概率建立Huffman树，并利用Huffman树对字符进行Huffman编码。操作2：显示Huffman编码信息，包括字符，字符出现的概率，Huffman编码。操作3：对文章进行译码，显示译码信息，并保存。操作4：对文章进行译码，显示并保存。操作5：对文件进行压缩，每7位二进制序列对应一个ASCII码。操作6：对文件进行解压缩。（2） 流程图 （3） 程序数据要求及功能实现 主界面1.读取文件
3、并对字符进行编码2.哈夫曼编码信息3.文件编码（1） 显示文件编码 （2） 保存文件编码 4.文件译码（1） 显示文章编码的译码 （2） 保存文章编码的译码 5. 文件压缩 6. 文件解压缩附：程序源代码 /* * File: HUFFMANFUNCTION.h * Author: Administrator * * Created on 2011年12月19日, 下午6:19 */#ifndef HUFFMANFUNCTION_H#defineHUFFMANFUNCTION_H#include #include#include#include#define max1 150#define m
4、ax2 50#define max3 256using namespace std;class Htnote public: char name; /字符名 double weight; /权重 int lchild; /左孩子 int rchild; /右孩子 int parent; /父亲 Htnote() weight = 0; lchild = -1; parent = -1; rchild = -1; ;class Name public: int num; /字符出现的次数 char pname; /字符名 double lweight; /权值 Name() num = 0; l
5、weight = 0; ;class GetName public: char namefmax2; int n; /字符的种类 int sum; /字符的总数 Name lettermax1; /存储字符信息的类的数组 GetName() sum = 0; n = 0; void GetWeight()/得到字符的权值 for (int i = 0; i n; i+) letteri.lweight = (double) letteri.num / sum; /出现的次数除总数得到权值 int ReadLetter() ifstream input; cout 请输入文件名： namef;
6、input.open(namef); /打开文件 if (input.fail() cout 该文件不存在！ endl; return 0; char ch; ch = input.get(); letter0.pname = ch; letter0.num+; sum+; while (!input.eof() /读取文件中的所有字符 int tag = 0; ch = input.get(); for (int i = 0; i n + 1; i+) if (letteri.pname = ch) letteri.num+; sum+; tag = 1; if (tag = 0) n+;
7、lettern.pname = ch; lettern.num+; sum+; sum-; input.close(); GetWeight(); /得到字符权值 ;class CodeNode/编码类public: char ch; /存储字符 char bitsmax1; /存储编码;class Function public: GetName L; int fn; /定义哈夫曼数组大小 Htnote HuffmanTmax3; /哈夫曼数组 CodeNode Codemax1; /字符编码数组 Function() fn = 0; void CharHuffmanTCoding()/编码
8、功能实现 int i, f, c; char cdL.n + 1; /暂时存储编码的数组 int start; /编码读取起始位置 cdL.n = 0; for (i = 0; i = 0) if (HuffmanTf.lchild = c)/如果为左孩子，为0 cd-start = 0; else/如果为右孩子，为1 cd-start = 1; c = f; strcpy(Codei.bits, &cdstart); /将结果存入对应的编码数组中 void OutputHuffmanTCode() cout 哈夫曼编码： endl; cout endl; cout 字符t权值tt哈夫曼编码
9、endl; for (int i = 0; i L.n; i+)/输出字符，权值，哈夫曼编码 cout endl; cout HuffmanTi.name t HuffmanTi.weight t; cout Codei.bits; cout endl; cout endl; void InitHT()/哈夫曼初始化 L.ReadLetter(); fn = (L.n)*2 - 1; for (int i = 0; i fn; i+) if (i L.n) HuffmanTi.name = L.letteri.pname; HuffmanTi.weight = L.letteri.lweight; void SelectMin(int m, int &p1, int &p2)/选择最小的两个节点 int i, j; double m1, m2; m1 = m2 = 1; p1 = p2 = -1; for (i = 0; i m; i+) if (HuffmanTi.parent = -1 & HuffmanTi.we
