數據結構課程設計

題目：電文的編碼與譯碼

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2014-2015年度 第1學期

目錄

一．題目：電文的編碼與譯碼3

二．設計目標3

三．問題描述3

四．需求分析3

五．概要設計4

六．詳細設計(給出算法的偽碼描述和流程圖)4

流程圖設計：4

主流程圖：4

哈夫曼編碼：5

哈夫曼譯碼：6

建立哈夫曼樹：8

代碼分析：10

第一步：定義常量與結構體：10

建立哈夫曼樹10

哈夫曼編碼11

哈夫曼譯碼12

第三步：在主函數中調用其它函數13

七．測試分析14

八．使用說明14

九．測試數據15

十．課程設計總結16

電文的編碼與譯碼

一．題目：電文的編碼與譯碼

二．設計目標

幫助學生熟練掌握了解哈弗曼樹的創建，以及利用哈弗曼進行編碼和譯碼。

三．問題描述

從鍵盤接收一串電文字符，輸出對應的Huffman編碼。同時，能翻譯由Huffman編碼生成的代碼串，輸出對應的電文字符串。

四．需求分析

在電報通信中，電文是以二進制代碼傳送的。在發送時，需要將電文中的字符轉換成二進制代碼串，即編碼；在接收時，要將收到的二進制代碼串轉化為對應的字符序列，即譯碼。我們知道，字符集中的字符被使用的頻率是非均勻的。在傳送電文時，要想使電文總長可能短。因此，若對某字符集進行不等長編碼的設計，則要求任意一個字符的編碼都不是其他字符編碼的前綴，這種編碼稱做前綴編碼。

由Huffman樹求得的編碼是最優前綴，也叫Huffman編碼。給出字符集和各個字符的概率分布，構造Huffman樹，將Huffman樹中的每個分支結點的左分支標0，右分支標1，將根到每一個葉子路徑上的標號連起來，就是該葉子所代表字符的編碼。

五．概要設計

構建一顆Huffman樹；

實現Huffman編碼，并用Huffman編碼生成的代碼串進行譯碼。

程序中字符和權值是可變的，實現程序的靈活性。

六．詳細設計(給出算法的偽碼描述和流程圖)

總體操作步驟：

流程圖設計：

主流程圖：

哈夫曼編碼：

哈夫曼譯碼：

建立哈夫曼樹：

代碼分析：

第一步：定義常量與結構體：

#define MAXNUM 50

typedef char DataType;

typedef struct/* 哈夫曼樹結點的結構 */

{

DataType data; /* 數據用字符表示 */

int weight; /* 權值 */

int parent; /* 雙親 */

int left; /* 左孩子 */

int right; /* 右孩子 */

}HuffNode;

typedef struct/* 哈夫曼編碼的存儲結構 */

{

DataType cd[MAXNUM];/* 存放編碼位串 */

int start; /* 編碼的起始位置 */

}HuffCode;

第二步：構造函數：

建立哈夫曼樹

int HuffmanCreate(HuffNode *ht)

{

int i,k,n,m1,m2,p1,p2;

printf("請輸入元素個數：");

scanf("%d",&n);

for(i=1;i<=n;i++) /* 輸入結點值和信息 */

{

getchar(); /* 接收回車 */

printf("第%d個元素的=>\n\t結點值：",i);

scanf("%c",&ht[i].data);

printf("\t權 重：");

scanf("%d",&ht[i].weight);

}

for(i=1;i<=2*n-1;i++) /* 對數組初始化 */

ht[i].parent=ht[i].left=ht[i].right=0;

for(i=n+1;i<=2*n-1;i++)

{

m1=m2=32767; /* 初始化，令m1、m2為整數最大值 */

p1=p2=1;

for(k=1;k<=i-1;k++) /* 從數組ht[1]到ht[i-1]中找出 */

if(ht[k].parent==0) /* parent為0并且權值最小的兩個結點 */

if(ht[k].weight

總結

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