信息管理系统 哈弗曼编码.doc

#include#include#include#include#include#define MAXVALUE 500 /定义最大权值,最大权值指哈夫曼树构造后的最大权值#define MAXLEAF 20 /定义哈夫曼树中叶子结点的个数#define MAXMESS 1000 /输入信息个数的最大范围#define MAXNODE MAXLEAF*2-1 /结点数#define MAXBIT 200 /哈弗曼编码的最大长度#define MAXLENGTH 2000using namespace std;/哈夫曼树的结构体typedef struct/存储字符及其个数char data;/存储字符信息int num; /存储个数(权值)Mess;typedef struct/不同字符个数的统计(叶子结点个数)Mess difMAXLEAF;int num;ST;typedef structint weight;int parent;int lchild;int rchild;HNodeType; /哈弗曼树结构体typedef structchar bitMAXBIT;int start;HCodeType; /编码结构体/哈夫曼树的结构体数组HNodeType HuffNodeMAXNODE;HCodeType HuffCodeMAXLEAF,cd;ST *SS;/写信息时使用ST *DD;/接收信息时使用int main()/主函数void Key();/密码函数void Window1();/窗口函数1void Window2();/窗口函数2void Window3();/退出窗口界面函数void Menu();/菜单选择函数int Send_Mess(ST *s);/写信息void Reve_Mess(ST *s);/收信息Window1(); /界面窗口1Key(); /密码函数Window2(); /界面窗口2int i,n;do /显示主菜单，接受选择，并分支调用管理类类的相应功能的成员函数Menu(); /提供选择菜单cini;switch(i)case 1: n=Send_Mess(&SS);break;/写信息case 2: Reve_Mess(&DD); break;/接收信息case 3: break;/退出default:cout操作错误,请重新操作!endl;while(i!=3);Window3();/退出窗口界面函数return 0;void Window1()/进入窗口界面函数1system(color e3); /使界面微黄色cout信息管理系统endl;void Window2()/进入窗口界面函数2system(color 0f); system(cls);/界面颜色为黑色换页cout欢迎进入信息管理系统endlendl;void Window3()/退出窗口界面 system(cls);system(color e4);/换页并使背景颜色为黄色字体为红色cout退出信息管理系统endlendl;cout 感谢您的使用endlendl;cout 制作人: 北华航天工业学院 B08515班 金健 endlendlendlendl;/-void Key() /密码函数string key;string m;string h;int a;ifstream input(e:key.txt,ios:in);/打开文件if(input=0)/第一次使用时自动装入密码ofstream out(e:key.txt,ios:out);string d=dowhatyouwant;outd;out.close();cout您是第一次使用此系统,密码是:dowhatyouwantendl;cout建议您进入系统后立即修改密码!m;/读入文件key=m;in.close();end:;couth;if(key=h)key=m;elsecout密码错误,请重新操作!endl;goto end;cout1 修改密码2 不修改密码a;if(a=1)cout新密码:key;ofstream out(e:key.txt,ios:out);outkey;out.close();return;if(a=2) return;void Menu() /提供菜单cout信息管理系统endl; cout 1-发送信息 endl; cout 2-接收信息 endl; cout 3-退出 endl;coutendl; void Menu2() /输出菜单coutendl; cout 1-输出原文 endl; cout 2-输出译文 endl; cout 3-输出编码规则 endl;cout 4-输出哈弗曼树 endl;cout 5-退出 endl;coutendl; int Send_Mess(ST *s)/写信息 void Write_Mess(char aMAXMESS);/写信息ST *Stat(char aMAXMESS); /统计字符及其个数int Leaf_num(ST *s);/叶子结点数void Weight(int x,ST *s,HNodeType HuffNodeMAXNODE);/提供权值HNodeType *HaffmanTree(int m);/构造哈弗曼树void HaffmanCode(int n);/哈弗曼编码void Send(ST *s,char aMAXMESS,int n);/信息发送void Out_put(char aMAXMESS,int n,ST *s); /输出函数char aMAXMESS;int n;/ST *s;Write_Mess(a); /写信息*s=Stat(a); /统计字符及其个数n=Leaf_num(*s);/叶子结点个数Weight(n,*s,HuffNode);/提供权值HNodeType *h;h=HaffmanTree(n);/构造哈弗曼树HaffmanCode(n); /哈弗曼编码Send(*s,a,n);Out_put(a,n,SS);return n;/返回根结点个数void Reve_Mess(ST*s)/收信息的01编码char bMAXLENGTH; /存储读取的信息int Read(char aMAXLENGTH);/读取信息void Decod(char aMAXLENGTH,int n,ST *s,char bMAXMESS); /解码信息void Out_Inf(char aMAXMESS);/输出所有信息int n;int k=0;char dMAXMESS; /存储解码后的文件n=Read(b); /读取信息Decod(b,n,*s,d); /解码信息 Out_Inf(d); /输出信息/-/哈夫曼树的构造函数HNodeType *HaffmanTree(int m)/m用来接收根结点的个数/左右孩子都为1的为叶子结点int i,j,m1,m2,x1,x2,n;n=m;for(i=0;in-1;i+) /构造哈夫曼树m1=m2=MAXVALUE;/最大权值x1=x2=0; for(j=0;jn+i;j+) /选取最小和次小的两个权值为什么要n+i /m1存储最小的if(HuffNodej.parent=-1&HuffNodej.weightm1)/找为链入树中的和权值小的m2=m1; / m2存储m1的值x2=x1; m1=HuffNodej.weight; /m1存储较小的值x1=j; /x1存储较小值的下标elseif(HuffNodej.parent=-1&HuffNodej.weightm2)m2=HuffNodej.weight; x2=j; /x2存储较小的小标 HuffNodex1.parent=n+i;HuffNodex2.parent=n+i;/cout*HuffNodex1.weight HuffNodex2.weight*;HuffNoden+i.weight=HuffNodex1.weight+HuffNodex2.weight;/coutHuffNoden+i.weight ;HuffNoden+i.lchild=x1;HuffNoden+i.rchild=x2;return HuffNode;void Write_Mess(char aMAXMESS)/写信息cout请输入信息,#表示停止输入!endl; for(int i=0;iai;if(ai=#)break;ST *Stat(char aMAXMESS)/统计字符及其个数ST *d;d=new ST;d-num=0;/初始化 while(*a!=#)if(d-num=0)/首次进入d-dif0.data=*a;d-dif0.num=1;d-num+;a+;elsefor(int j=0;jnum;j+)/从整个统计数组中寻找该字符是否存在if(d-difj.data=*a)a+; d-difj.num+; break;if(j=d-num)/统计数组中没有存在该字符 d-difj.data=*a; d-difj.num=1; d-num+; a+;return d;/返回统计数组的地址int Leaf_num(ST *s)/叶子结点数return s-num;void Weight(int x,ST *s,HNodeType HuffNodeMAXNODE)/导入权值for(int j=0;j2*x-1;j+) /数组的初始化HuffNodej.weight=0;HuffNodej.parent=-1;HuffNodej.lchild=-1;HuffNodej.rchild=-1;for(int i=0;idifi.num; /输入n个结点的权值void HaffmanCode(int n) /哈弗曼编码int i,j,c,p;for(i=0;in;i+)/求每个叶子结点的哈弗曼编码cd.start=n-1;c=i;p=HuffNodec.parent;while(p!=-1)/由叶子结点向上直到树根if(HuffNodep.lchild=c)/判断左右孩子cd.bitcd.start=0;elsecd.bitcd.start=1;cd.start-;c=p;/向上找p=HuffNodec.parent;for(j=cd.start+1;jn;j+)/保存每个叶子结点的哈弗曼编码和编码的起始始位置HuffCodei.bitj=cd.bitj;HuffCodei.start=cd.start;void Send(ST *m,char aMAXLENGTH,int n) /发送信息的编码ST *d;d=m;int i=0;char w=*;FILE *targetFile; /表示存目标文件 char *targetFileName = new char; cout targetFileName; targetFile = fopen(targetFileName, wb); /判断目标文件是否可以建立 while (targetFile = NULL) cout 目标文件无法建立！ targetFileName; targetFile = fopen(targetFileName, wb); for(int k=0;kn;k+)/for(int k=0;idifk.data,targetFile); putw(HuffNodek.weight,targetFile);fputc(w,targetFile); while(*a!=#)for(int i=0;idifi.data=*a) for(int j=HuffCodei.start+1;jn;j+)fputc(HuffCodei.bitj,targetFile);/,targetFile);a+;cout信息已经成功发送!num=0;int i=0;FILE *sourceFile; /表示源文件 char *sourceFileName = new char; char *targetFileName = new char; cout sourceFileName; sourceFile = fopen(sourceFileName, rb); /判断源文件是否存在，不存在则要求用户重新输入 while (sourceFile = NULL) cout 您输入的源文件不存在！ sourceFileName; sourceFile = fopen(sourceFileName, rb); /只读的形式打开文件if (feof(sourceFile) cout num+;DD-difi.data=ai;DD-difi.num=getw(sourceFile);i+;ai=fgetc(sourceFile);i=0;ai=fgetc(sourceFile);while(ai!=EOF)i+;ai=fgetc(sourceFile);/最后一次存储的是空格ai=#;/将最后一个得标志变为#fclose(sourceFile);return DD-num;void Decod(char aMAXLENGTH,int n,ST *s,char bMAXMESS) /信息解码void Weight(int x,ST *s,HNodeType HuffNodeMAXNODE);/提供权值HNodeType *HaffmanTree(int m);/构造哈弗曼树void HaffmanCode(int n);/哈弗曼编码HNodeType *h;Weight(n,s,HuffNode);/提供权值h=HaffmanTree(n);/构造哈弗曼树HaffmanCode(n); /哈弗曼编码int i=2*n-2;int j=0;int k=0;while(aj!=#)if(aj=0)i=HuffNodei.lchild;elsei=HuffNodei.rchild;if(HuffNodei.lchild=-1|HuffNodei.rchild=-1)putchar(s-difi.data);bk=s-difi.data;/字符存储在b数组里k+;i=2*n-2;j+;bk=#;coutendl信息接收成功!i;switch(i)case 1: Out_Ortext(a); break;/输出原文case 2: Out_Trtext(s,a,n); break;/输出译文case 3: Out_Original(s,n); break;/输出打印规则case 4:;Out_Huff(n); break;/输出哈弗曼树case 5: break;default:cout操作错误,请重新操作!endl;while(i!=5);void Out_Inf(char aMAXMESS)/接收输出信息 int Leaf_num(ST *s);/叶子结点数void Weight(int x,ST *s,HNodeType HuffNodeMAXNODE);/提供权值HNodeType *HaffmanTree(int m);/构造哈弗曼树void HaffmanCode(int n);/哈弗曼编码void Out_put(char aMAXMESS,int n,ST *s); /输出函数int n;n=Leaf_num(DD);/叶子结点个数Weight(n,DD,HuffNode);/提供权值HNodeType *h;h=HaffmanTree(n);/构造哈弗曼树HaffmanCode(n); /哈弗曼编码Out_put(a,n,DD);void