树形数据结构实验

淮海工学院计算机科学系

实验报告书

课程名：《数据结构》

题目：树形数据结构实验

班级：软件111班

学号：0011

姓名：流蓝

评语：

成绩：指导教师：

审阅时间:年月日

数据结构》实验报告-1-

树型数据结构实验报告要求

1目的与要求：

1）熟练掌握Huffman树的创建算法与编程实现；

2）熟练掌握Huffman编码算法的实现与编程应用；

3）创建较为实用的通信报文Huffman编码系统和译码系统；

4）按照实验题目要求独立正确地完成实验内容（提交程序清单及相关实验数据与运行结

果）；

5）认真书写实验报告，并按时提交。

2实验内容或者题目

实验四：树型数据结构实验一一创建通信报文编码与译码系统

构造通信报文编码和译码系统（要求Huffman编码与译码）。条件：

1、使用英文报文实施加密通信。设组成报文的字符集为26个英文字母（不分大小写）和两个

标点符号字符“，”、”和一个空格字符（共29个字符）。

2、字符集中每一个字符（含字母和两个标点符号）的使用概率自己根据英文行文合理给出。

3、以字符集中各个字符为叶结点、字符的使用频率为权重构造Huffman树，并求得各个字符

的Huffman编码（参考教材P147教材算法6.12）。同时，输出构造的Huffman树和字符编码结果。

4、在上述通信报文编码和译码系统中实现：输入一报文原文（明文），给出要发送的密码报文

（密文）；输入一密文（0、1序列），输出对应的报文原文（明文）。其中报文原文或者编码序列自

己设定，尽量是一句话或者一段文字的对应编码序列，这样可以验证输出结果的正确性。

3实验步骤与源程序

实验步骤：打开程序，编写源代码，调试，粘贴结果。

#include<stdlib.h>

#include<stdio.h>

#include<string.h>

^defineOVERFLOW-1

typedefstruct

（

charletter;

floatweight;

intparent,Ichild,rchild;

）HTNode,*HuffmanTree;

typedefchar**HuffmanCode;

voidSelect(HuffmanTree&HT,inti,int&sl,int&s2)

数据结构》实验报告-2-

intj,k;

for(k=1;k<i;k++)

(

if(HT[k].parent!=NULL)

continue;

si=k;

break;

)

for(j=1;j<i;j++)

(

if(HT[j].parent!=NULL)

continue;

if(HT[j].weight<HT[sl].weight)

si=j；

)

for(k=1;k<=i;k++)

(

if(HT[k].parent!=NULL||k==si)

continue;

s2=k;

break;

)

for(j=1;j<i;j++)

(

if(HT[j].parent!=NULL)

continue;

if(HT[j].weight<=HT[s2].weight&&j!=si)

s2=j;

}

}

voidHuffmanCoding(HuffmanTree&HT,HuffmanCode&HC,char*zi,float*w,intn)

(

HuffmanTreep;

intm,i,si,s2,f,r;

intIstart=1;

char*cd;

if(n<=1)

return;

m=2*nT;

if(!(HT=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode))))

exit(OVERFLOW);

《数据结构》实验报告・3・

for(p=HT+l,i=l;i<=n;++i,++zi,++p,++w)

(

p->parent=NULL;

p->letter=*zi;

p->lchild=NULL;

p->rchild=NULL;

p->weight=*w;

)

for(;i<=m;++i,++p)

(

(*p).weight=0;

(*p).parent=0;

(*p).lchild=0;

(*p).rchild=0;

}

for(i=n+l;i<=m;++i)

(

Select(HT,i-1,si,s2);

HT[sl].parent=i;

HT[s2].parent=i;

HT[i].lchild=sl;

HT[i].rchild=s2;

HT[i].weight=HT[si].weight+HT[s2].weight;

}

HC=(HuffmanCode)malloc((n+1)*sizeof(char*));

cd=(char*)malloc(n*sizeof(char));

cd[n-l]=\0';

for(i=l;i<=n;++i)

(

Istart=n-1;

for(r=i,f=HT[i].parent;f!=0;r=f,f=HT[f].parent)

if(HT[f].Ichild==r)

cd[-Istart]=’O';

else

cd[-Istart]='1';

HC[i]=(char*)malloc((n-Istart)*sizeof(char));

strcpy&cd[Istart]);

free(cd);

)

voidmain()

数据结构》实验报告-4-

HuffmanTreeHT;

HuffmanCodeHC;

inti,j,y;

charc[100];

char

zi[29]=rA','B','C','D','E','F','G','H','I','J','K','L','M','N','O','P','Q','R','S','T

，’U；VY\N」C「};

floatw[29]={l.25,1.47,2.83,3.91,4.25,4.58,5.02

,5.26,5.65,5.80,6.22,6.25,6.54,6.60

,7.26,7.36,7.58,7.86,8.01,8.36

,8.46,8.62,8.82,8.96,9.25,9.46,9.60,9.80,9.92};

HuffmanCoding(HT,HC,zi,w,29);

printf(zzpleaseinputthetext:/z);

gets(c);

printf(，zThecodeis:");

for(i=0;(size_t)i<strlen(c);i++)

(

if(c[i]!=

printfHC[(c[i]-'A'+1)]);

else

printf(，z%sz,,HC[29]);

printf(，z\nEnterthecode:");

scanf(〃％s〃，&c);

j=strlen(c);

y=57；

i=l;

printf(Z/Thetextis:〃)；

while(i<=j)

(

while(HT[y].Ichild!=0)

(

if(c[i-l]=='0')

(

y=HT[y].Ichild;

if

continue;

)

if(c[i-l]==T')

(

y=HT[y].rchild;

i++；

数据结构》实验报告-5-

continue;

)