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1、实训报告题 目： 哈夫曼编码和译码系统院 系： 专 业： 姓 名： 学 号： 指导教师： 日 期： 目录一. 需求分析2二. 概要设计（1） 建立哈夫曼树 、编码3（2） 字符匹配3（3） 哈夫曼树遍历3三. 详细设计及编码实现3四. 流程图（1） 总流程图15（2） 编码实现流程图16（3） 译码实现流程图17五. 调试分析 （1）计算权值18 （1）生成哈夫曼树，建立编码表18 （3）将输入字符编码19 （4）输入新的字符串，进行译码19 （5）输入新的二进制数将其译为字符 20 六. 系统维护20七实验总结20八. 源代码21一需求分析1问题描述：在传送电文时，人们总是希望传送时间尽可能
2、短，这就是要求使电文代码长度尽可能短。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能够对待传输数据预先编码，在接收端将传来的数据进行译码。对于双工信道（即可以双向传输信息的信道），每段都需要一个完整的编/译系统。所以为这样的信息收发站写一个哈夫曼的编译码系统。2打开一篇英文文章，统计该文章中每个字符出现的次数，然后以它们作为权值，对每一个字符进行编码，编码完成后再对其编码进行译码。 问题补充：1. 从硬盘的一个文件里读出一段英语文章。2. 统计这篇文章中的每个字符出现的次数。3. 以字符出现字数作为权值，构建哈夫曼树，并将哈
3、夫曼树的存储 结构的初态和终态进行输出。 4. 对每个字符进行编码并将所编码写入文件然后对所编码进行编译。 3这个哈夫曼编码译码主要是以英文字母输入进行编码与编译，编码译码过程由系统自动完成，人工操作部分就是电文的录入，和编译出来时的读操作。二概要设计本程序主要用到了三个算法。(1)哈夫曼树建立、编码在初始化(I)的过程中间，要用输入的字符和权值建立哈夫曼树并求得哈夫曼编码。先将输入的字符和权值存放到一个结构体数组中，建立哈夫曼树，将计算所得的哈夫曼编码存储到另一个结构体数组中。(2)串的匹配在编码(D)的过程中间，要对已经编码过的代码译码，可利用循环，将代码中的与哈夫曼编码的长度相同的串与这
4、个哈夫曼编码比较(3)哈夫曼遍历 在印哈夫曼树(T)的中，因为哈夫曼树也是二叉树，所以就要利用二叉树的先序遍历将哈夫曼树输出。三详细设计及编码实现构造哈夫曼树的方法如下： 初始化：每个字符就是一个结点，字符的频度就是结点的权； 1、将结点按频度从小到大排序； 2、选取频度最小的两个结点，以它们为儿子，构造出一个新的结点；新结点的权值就是它两个儿子的权值之和；构造之后，从原来的结点序列里删除刚才选出的那两个结点，但同时将新生成的结点加进去； 3、如果结点序列里只剩下一个结点，表示构造完毕，退出。否则回到第一步。编码： 上面已经生成了树，接着就该对该树进行编码了。 可以假定，对某个结点而言，其左孩
5、子在当前阶段的编码为0，右孩子的编码为1。这样就可以通过“树的遍历”的方式来生成字符编码对照表。 来到这里，基本上艰苦的已经完成了，对某个具体的字符串编码和解码就只是简单的“查表替换”的工作了。 译码： 译码也是个简单的查表-替换过程。如果利用该种编码发送字符串，则它的“字符编码”对应表也必须发送过去，不然对方是不知道怎么解码的。 对给出的一串编码，从左向右，将编码组合起来并查表，“一旦”找到有匹配的字符，则马上将当前的编码替换为对应的字符。 因为该编码是不会出现”某一个字符的编码是另一个字符编码的缀”这种情况的，也就是不会出现类似于“A 00 B 0010” 这样的情况，所以译码出来的字符串
6、是唯一的，而且就是原来进行编码的那一个。代码如下：（1）求频率遍历过程：int Frequent(char *p)char *pt2=p;int i=0;ch0=*pt2;freq0=0;while(*pt2!=0)for(int j=0;ji) /遍历结束，该字符目前频度为1，跳至下一个字符i+;chi=*pt2;freqi=1;pt2+;coutendl统计权值：endl;for(int j=0;j=i;j+)cout字符chj的权值为freqjendl;return i+1;（2） 预程序处理及结构体定义：#include #include using namespace std;str
7、uct HNode int weight;int parent;int LChild;int RChild;struct HCode / 哈夫曼编码表char data;char code100;class Huffmanprivate:HNode* HTree;HCode* HCodeTable;int SentenceLen; /编码前长度int CodeLen; /编码后长度protected:void SelectMin(int&x,int&y,int start,int end); / 从1-i中选取权值最小的两个结点（x,y为游标）void Reverse(char *,int);
8、 / 将编码字符逆置public:void Init(int a,int n);void CreateTable(char b,int n);void Encode(char *c, char *s,int n); void Decode(char *s, char *d,int n);Huffman();（3） 主函数main：void main()Huffman obj;char *sentence1=new char500;char *code01=new char1000;*code01=0;coutn 请输入所需文章:endl;gets(sentence1);int n=Freque
9、nt(sentence1);char *sentence2=new char500;char *sentence3=new char500;for(int i=0;i=499;i+)*(sentence3+i)=0;char *code02=new char1000;*code02=0;cout*endl 菜单:endl 1.建立编码表nn 2.编码nn 3.编码新字符串nn 4.译码新编码串nn 5.退出n*endl;coutnn请选择菜单：n*w;switch(w)case 1:obj.Init(freq,n);obj.CreateTable(ch,n);coutnn请选择菜单：n*end
10、l;break;case 2:obj.Encode(sentence1,code01,n);coutnn请选择菜单：n*endl;break;case 3:gets(sentence2);coutendl请根据已编码字符再输入一句话：endl;gets(sentence2);obj.Encode(sentence2,code02,n);coutnn请选择菜单：n*endl;break;case 4:gets(code01);coutendl请根据编码表输入一个编码后的编码串：endl;gets(code01);obj.Decode(code01,sentence3,n);coutnn请选择菜单：n*endl;break;case 5:tag=0;break;default: cout选择错误，请重新选择！endl;coutendl;break;（4） 初始化并创建哈夫曼树：void Hu
