数据结构实验三哈夫曼树实验报告.doc

题目：哈夫曼编/译码器 一、 题目要求：写一个哈夫曼码的编/译码系统，要求能对要传输的报文进行编码和解码。构造哈夫曼树时，权值小的放左子树，权值大的放右子树，编码时右子树编码为1，左子树编码为0.二、 概要设计：数据结构：typedef struct int bitMAXBIT; int start; HCodeType; /* 编码结构体 */typedef struct int weight; int parent; int lchild; int rchild; char value; HNode; /* 结点结构体 */函数： void DEMONHuffmanTree (HNode HuffNodeMAXNODE, int n)作用：构造一个哈夫曼树，并循环构建int main ()作用：运用已经构建好的哈弗曼树，进行节点的处理，达到成功解码编译三、 详细设计：哈夫曼树的建立：void DEMONHuffmanTree (HNode HuffNodeMAXNODE, int n) int i = 0, j, m1, m2, x1, x2; char x; /* 初始化存放哈夫曼树数组 HuffNode 中的结点 */ while (in) HuffNodei.weight = 0;/权值 HuffNodei.parent =-1; HuffNodei.lchild =-1; HuffNodei.rchild =-1;scanf(%c,&x); scanf(%c,&HuffNodei.value); /实际值，可根据情况替换为字母 i+; /* 输入 n 个叶子结点的权值 */scanf(%c,&x);for(i=0;in;i+) scanf (%d, &HuffNodei.weight); for (i=n; i2*n-1; i+) HuffNodei.weight = 0;/权值 HuffNodei.parent =-1; HuffNodei.lchild =-1; HuffNodei.rchild =-1; HuffNodei.value=i; /* 循环构造 Huffman 树 */ for (i=0; in-1; i+) m1=m2=MAXQZ; / m1、m2中存放两个无父结点且结点权值最小的两个结点 x1=x2=0;/找出所有结点中权值最小、无父结点的两个结点，并合并之为一颗二叉树 for (j=0; jn+i; j+) if (HuffNodej.weight m1 & HuffNodej.parent=-1) m2=m1;/m1中是最小 x2=x1; m1=HuffNodej.weight; x1=j; else if (HuffNodej.weight m2 & HuffNodej.parent=-1) m2=HuffNodej.weight; x2=j; /* end for */ /* 设置找到的两个子结点 x1、x2 的父结点信息 */ HuffNodex1.parent = n+i; HuffNodex2.parent = n+i; HuffNoden+i.weight = HuffNodex1.weight + HuffNodex2.weight; HuffNoden+i.lchild = x1; HuffNoden+i.rchild = x2; 叶子节点的哈夫曼编码的保存：for (j=cd.start+1; jn; j+) HuffCodei.bitj = cd.bitj; HuffCodei.start = cd.start;主函数展示：int main() HNode HuffNodeMAXNODE; HCodeType HuffCodeMAXLEAF,cd; int i, j, c, p, n,k=0; char wen100; char z; scanf (%d, &n); HuffmanTree (HuffNode, n); for (i=0; i n; i+) cd.start = n-1; c = i; p = HuffNodec.parent; while (p != -1) /* 父结点存在 */ if (HuffNodep.lchild = c) cd.bitcd.start = 0; else cd.bitcd.start = 1; cd.start-; /* 求编码的低一位 */ c=p; p=HuffNodec.parent; /* 设置下一循环条件 */ /* end while */ for (j=cd.start+1; jn; j+) HuffCodei.bitj = cd.bitj; HuffCodei.start = cd.start; /* end for */ z=getchar(); z=getchar(); for(;z!=n;z=getchar()wenk+=z;for(i=0;in;i+)if(z=HuffNodei.value) for (j=HuffCodei.start+1; j n; j+)printf (%d, HuffCodei.bitj);break;else;printf(n);for(i=0;ik;i+)printf(%c,weni);printf(n); return 0;四、 调试分析与心得体会： 虽然哈夫曼树的建立有书上的参考，但是实际写整个代码的时候还是问题重重。首先就是哈弗曼树忘记了初始的赋值，导致最后出现了问题。这样的错误还是很容易解决，但是之后就出现了WA的情况。在同学的帮助下，最后发现是因为在选取节点的时候，循环出现了问题，虽然看起来编译没有错，但是边缘情况就会出现数据错误，这个还是很令人警醒，而这种思考的不全面的问题，在debug的过程中会耗去大量的时间，这是要注意的。五、 用户操作说明：输入表示字符集大小为n（n=100）的正整数，以及n个字符和n个权值（正整数，值越大表示该字符出现的概率越大）；输入串长小于或等于100的目标报文。六、 运行结果：附带自己的算法完成的结果图，可以通过Prt Sc和图片编辑器获得；七、 附录：#include #include#define MAXBIT 100#define MAXLEAF 30#define MAXNODE MAXLEAF*2 -1#define MAXQZ 10000 /权值typedef struct int bitMAXBIT; int start; HCodeType; /* 编码结构体 */typedef struct int weight; int parent; int lchild; int rchild; char value; HNode; /* 结点结构体 */* 构造一颗哈夫曼树 */void HuffmanTree (HNode HuffNodeMAXNODE, int n) int i = 0, j, m1, m2, x1, x2; char x; /* 初始化存放哈夫曼树数组 HuffNode 中的结点 */ while (in) HuffNodei.weight = 0;/权值 HuffNodei.parent =-1; HuffNodei.lchild =-1; HuffNodei.rchild =-1;scanf(%c,&x); scanf(%c,&HuffNodei.value); /实际值，可根据情况替换为字母 i+; /* 输入 n 个叶子结点的权值 */scanf(%c,&x);i = 0; while (in) scanf (%d, &HuffNodei.weight); i+; for (i=n; i2*n-1; i+) HuffNodei.weight = 0;/权值 HuffNodei.parent =-1; HuffNodei.lchild =-1; HuffNodei.rchild =-1; HuffNodei.value=i; /* 循环构造 Huffman 树 */ for (i=0; in-1; i+) m1=m2=MAXQZ; / m1、m2中存放两个无父结点且结点权值最小的两个结点 x1=x2=0;/找出所有结点中权值最小、无父结点的两个结点，并合并之为一颗二叉树 for (j=0; jn+i; j+) if (HuffNodej.weight m1 & HuffNodej.parent=-1) m2=m1;/m1中是最小 x2=x1; m1=HuffNodej.weight; x1=j; else if (HuffNodej.weight m2 & HuffNodej.parent=-1) m2=HuffNodej.weight; x2=j; /* end for */ /* 设置找到的两个子结点 x1、x2 的父结点信息 */ HuffNodex1.parent = n+i; HuffNodex2.parent = n+i; HuffNoden+i.weight = HuffNodex1.weight + HuffNodex2.weight; HuffNoden+i.lchild = x1; HuffNoden+i.rchild = x2; int main() HNode HuffNodeMAXNODE; /* 定义一个结点结构体数组 */ HCodeType HuffCodeMAXLEAF,cd; /* 定义一个编码结构体数组， 同时定义一个临时变量来存放求解编码时的信息 */ int i, j, c, p, n,k=0; char wen100; char z; scanf (%d, &n); HuffmanTree (HuffNode, n); for (i=0; i n; i+) cd.start = n-1; c = i; p = HuffNodec.parent; while (p != -1) /* 父结点存在 */ if (HuffNodep.lchild = c) cd.bitcd.start = 0; else cd.bitcd.start = 1; cd.start-; /* 求编码的低一位 */ c=p; p=HuffNodec.parent; /* 设置下一循环条件 */ /* end while */ /* 保存求出的每个叶结点的哈夫曼编码和编码的起始位 */ for (j=cd.start+1; jn; j+) HuffCodei.bitj = cd.bitj; HuffCodei.start = cd.start; /* end for */ z=getchar(); z=getchar(); for(;z!=n;z=getchar()wenk+=z;for(i=0;in;i+)if(z=HuffNodei.value) for (j=HuffCodei.start+1; j n; j+)printf (%d, HuffCodei.bitj);break;else;printf(n);i = 0;while (ik)printf(%c,weni);i+;printf(n); return 0;上机实习要求：1、 认真准备，按时参加上机实习，不得无故缺席，抽查不到者扣分；2、 独立完成老师布置的题目，上机完成程序并调试正确，课后完成实验报告的编写，将上机程序和实验报告打包后交给辅导老师评定分数，实验报告要求和评分标准见后面；3、 提倡创新，可对课本上提供的算法进行改进；4、 上机程序必须在程序中提供足够的注释，详细为好。5、 实验报告不用写出算法，只要写出对课程设计的见解，如对某一算法的改进思