2009级数据结构实验报告实验名称：实验三——哈夫曼编/解码器的实现学生姓名：陈聪捷日期：2010年11月28日1．实验要求一、实验目的：了解哈夫曼树的思想和相关概念；二、实验内容：利用二叉树结构实现哈夫曼编/解码器1.初始化：能够对输入的任意长度的字符串s进行统计，统计每个字符的频度，并建立哈夫曼树。2.建立编码表：利用已经建好的哈夫曼树进行编码，并将每个字符的编码输出。3.编码：根据编码表对输入的字符串进行编码，并将编码后的字符串输出。4.译码：利用已经建好的哈夫曼树对编码后的字符串进行译码，并输出译码结果。5.打印：以直观的方式打印哈夫曼树。6.计算输入的字符串编码前和编码后的长度，并进行分析，讨论哈夫曼编码的压缩效果。7.用户界面可以设计成“菜单”方式，能进行交互，根据输入的字符串中每个字符出现的次数统计频度，对没有出现的字符一律不用编码。2.程序分析存储结构二叉树templateclassBiTree{public:BiTree();始化函数（voidHuffmanTree::Init(stringInput)）算法伪代码：1.初始化链表的头结点2.获得输入字符串的第一个字符，并将其插入到链表尾部,n=1(n记录的是链表中字符的个数)3.从字符串第2个字符开始，逐个取出字符串中的字符将当前取出的字符与链表中已经存在的字符逐个比较，如果当前取出的字符与链表中已经存在的某个字符相同，则链表中该字符的权值加1。TdataTlchildTrchildTparentchardatacharcode[100]charcharacterunsignedintcountboolusedNode*next如果当前取出的字符与链表中已经存在的字符都不相同，则将其加入到链表尾部，同时n++=n(tSize记录链表中字符总数，即哈夫曼树中叶子节点总数)5.创建哈夫曼树6.销毁链表源代码：voidHuffmanTree::Init(stringInput){Node*front=newNode;建哈夫曼树（voidHuffmanTree::CreateCodeTable(Node*p)）算法伪代码：1.创建一个长度为2*tSize-1的三叉链表2.将存储字符及其权值的链表中的字符逐个写入三叉链表的前tSize个结点的data域，并将对应结点的孩子域和双亲域赋为空3.从三叉链表的第tSize个结点开始，i=tSize3.1从存储字符及其权值的链表中取出两个权值最小的结点x,y，记录其下标x,y。3.2将下标为x和y的哈夫曼树的结点的双亲设置为第i个结点3.3将下标为x的结点设置为i结点的左孩子，将下标为y的结点设置为i结点的右孩子，i结点的权值为x结点的权值加上y结点的权值，i结点的双亲设置为空4.根据哈夫曼树创建编码表源代码：voidHuffmanTree::CreateHTree(Node*p,intn){root=newBiNode[2*n-1];ata=front->count;root[i].lchild=-1;root[i].rchild=-1;root[i].parent=-1;front=front->next;}front=p;intNew1,New2;for(i=n;i<2*n-1;i++){SelectMin(New1,New2,0,i);arent=root[New2].parent=i;ata=root[New1].data+root[New2].data;child=New1;root[i].rchild=New2;root[i].parent=-1;}CreateCodeTable(p);始化编码表2.初始化一个指针，从链表的头结点开始，遍历整个链表将链表中指针当前所指的结点包含的字符写入编码表中得到该结点对应的哈夫曼树的叶子结点及其双亲如果哈夫曼树只有一个叶子结点，将其字符对应编码设置为0如果不止一个叶子结点，从当前叶子结点开始判断2.4.1如果当前叶子结点是其双亲的左孩子，则其对应的编码为0，否则为12.4.2child指针指向叶子结点的双亲，parent指针指向child指针的双亲，重复的操作将已完成的编码倒序取得链表中的下一个字符3．输出编码表源代码：voidHuffmanTree::CreateCodeTable(Node*p){HCodeTable=newHCode[tSize];ata=front->character;arent;ode[k]='0';k++;}while(parent!=-1)child)ode[k]='0';elseHCodeTable[i].code[k]='1';k++;child=parent;parent=root[child].parent;}HCodeTable[i].code[k]='\0';Reverse(HCodeTable[i].code);ata<<''<
