哈夫曼解码编码实现

最新推荐文章于 2023-05-15 17:12:01 发布
转载 最新推荐文章于 2023-05-15 17:12:01 发布 · 237 阅读 · 1 ·
CC 4.0 BY-SA版权
原文链接：http://www.cnblogs.com/linanlalala/p/10111053.html
文章标签：

#数据结构与算法

本实验基于《程序设计与数据结构》课程，通过构造哈夫曼树对包含26个英文字母的文件进行编码与解码。实验覆盖了哈夫曼树的基本原理，包括路径长度、带权路径长度的概念，以及如何利用概率构造哈夫曼树。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

20172323 2018-2019-1 《程序设计与数据结构》课堂测试报告

课程：《程序设计与数据结构》
班级： 1723
姓名： 李楠
学号： 20172330
实验教师：王志强老师
测试日期：2018年12月10日
必修/选修： 必修

1.测试内容

哈夫曼编码测试
设有字符集：S={a,b,c,d,e，f,g,h,i,j,k,l,m,n.o.p.q,r,s,t,u,v,w,x,y,z}。
给定一个包含26个英文字母的文件，统计每个字符出现的概率，根据计算的概率构造一颗哈夫曼树。
并完成对英文文件的编码和解码。
要求：
（1）准备一个包含26个英文字母的英文文件（可以不包含标点符号等），统计各个字符的概率
（2）构造哈夫曼树
（3）对英文文件进行编码，输出一个编码后的文件
（4）对编码文件进行解码，输出一个解码后的文件
（5）撰写博客记录实验的设计和实现过程，并将源代码传到码云
（6）把实验结果截图上传到云班课

2. 测试过程及结果

基本原理：

哈夫曼树：给定n个权值作为n个叶子结点，构造一棵二叉树，若带权路径长度达到最小，称这样的二叉树为最优二叉树，也称为哈夫曼树(Huffman Tree)。哈夫曼树是带权路径长度最短的树，权值较大的结点离根较近。

路径： 树中一个结点到另一个结点之间的分支构成这两个结点之间的路径。

路径长度：路径上的分枝数目称作路径长度。

树的路径长度：从树根到每一个结点的路径长度之和。

结点的带权路径长度：在一棵树中，如果其结点上附带有一个权值，通常把该结点的路径长度与该结点上的权值之积称为该结点的带权路径长度（weighted path length）

树的带权路径长度：如果树中每个叶子上都带有一个权值，则把树中所有叶子的带权路径长度之和称为树的带权路径长度。

3. 代码链接

(https://gitee.com/CS-IMIS-23/linan20172330newterm)

4. 测试过程中遇到的问题和解决过程

5.参考资料

转载于:https://www.cnblogs.com/linanlalala/p/10111053.html

哈夫曼编码解码的实现及运行截图（C语言）
11-01
哈夫曼编码解码的实现及运行截图（C语言编写）
哈夫曼解码
qq_47770564的博客
11-22 3292
解码步骤： 1、读取按顺序读取文件中的字符使用次数、原文件字符长度、哈夫曼编码长度、哈夫曼编码 2、和编码步骤一样，通过字符使用次数构建哈夫曼树 3、根据哈夫曼树，对哈夫曼编码进行解码，把其解码出来的内容写入原文件字符大小的动态数组中 4、把数组写入新文件 代码实现 struct HufNode { unsigned char c; char code; int usetime; ////////// HufNode *pParent; HufNode *pLc; HufNode
哈夫曼编码及其解码全过程
热门推荐
baidu_38370610的博客
07-20 2万+
今年的小学期我选了做哈夫曼编码，老师的要求是这样的： 编—译码系统的设计   内容： （1） 读入待编码的文字，统计各字符出现的频率 （2） 构造哈夫曼树 （3） 得到各字符的哈夫曼编码 （4） 对原文进行编码 （5） 发送、接收 （6） 还原（译码）收到的文字 （7） 利用哈夫曼树，从根到叶子读0、1序列，直到终止，再读下一个字符 （8） 比较（校验） 基本要求：（85分...
哈夫曼编码和解码
m0_69251699的博客
05-15 2720
哈夫曼编码方法： 1、统计字符集中每个字符在电文中出现的平均概率（概率越大，要求编码越短)。 2、利用哈夫曼树的特点:权越大的叶子离根越近;将每个字符的概率值作为权值，构造哈夫曼树。则概率越大的结点，路径越短。 3、在哈夫曼树的每个分支上标上0或1，结点的左分支标0，右分支标1，把从根到每个叶子的路径上的标号连接起来，作为该叶子代表的字符的编码。
哈夫曼的编码与解码逻辑过程
红孩儿编程大师
12-16 3306
哈夫曼的编码与解码逻辑过程   编码有三个大的步骤 1统计原文件的符号的出现的频率，按照频率进行升序排列。   频率相同的，按照被编码的符号的升序排列。   构造哈夫曼编码的二叉树。  合并最小值的两项，用新合并后的集合替换原有的两项，新项的频率等于原来两项的和。   继续合并，直到只剩下一项为止。 (因为需要频繁地删除结点，并且把新增加的结点插入到指定的位置上，来保证一个有序的集合。   ...
C++实现哈夫曼树编码解码
08-19
C++实现哈夫曼树编码解码 哈夫曼树是一种特殊的二叉树，它的每个叶节点都带有一个权值，用于表示该节点的重要性或频率。哈夫曼树编码解码是指使用哈夫曼树来对数据进行编码和解码，以达到数据压缩和解压缩的目的。...
哈夫曼编码与解码(C语言实现)
06-01
在C语言中实现哈夫曼编码与解码，主要分为以下几个步骤： 1. **创建哈夫曼树**： - 首先，我们需要收集输入数据的频率，如字符出现的次数。 - 然后，将这些频率作为权重，创建一个优先队列（通常用最小堆实现）。...
用C语言实现的哈夫曼编码和解码器的源码，包括统计汉字频率、构造哈夫曼树、求解哈夫曼编码以及编码结果的写入文件等功能
最新发布
04-02
哈夫曼编码和解码器-中文汉字 1.设计目的 (1)复习并灵活掌握二叉树的各种存储结构和遍历方法， (2)了解静态链表，并掌握其构造方法。 (3)掌握哈夫曼树的构造过程和哈夫曼编码的求解方法 2.主要内容 (1)先统计某中...
数字彩色图像的哈夫曼编码与解码的matlab实现
05-23
每组数据个数为 1920×1080，并对这三组数据分别进行哈夫曼编码和解码。计算熵和码字的平均码长。 （2）将彩色图像的像素 R、G、B 值作为独立符号，进行哈夫曼编码和解码，计算熵和码字平均码长。 （3）将彩色图像的...
基于C++实现的哈夫曼编码解码操作示例
08-27
"基于C++实现的哈夫曼编码解码操作示例" 哈夫曼编码是一种基于哈夫曼树的编码方式，通过遍历哈夫曼树，生成二进制编码。哈夫曼编码的实现过程可以分为两步：第一步是构建哈夫曼树，第二步是遍历哈夫曼树生成编码。 ...
哈夫曼译码流程图
03-28
哈夫曼译码流程图，数据结构课程设计需要，用visio画的
对26个英文字母进行哈夫曼编码
01-05
对26个英文字母（已知它们的概率分布）进行了哈夫曼编码，并计算了编码效率。有助于大家理解哈夫曼编码以及信息论的相关知识哦。
哈夫曼树的编码与解码
12-11
哈夫曼树的编码与解码 兼有菜单功能 能将编码表和哈夫曼树正确展示出来
赫夫曼编码（C语言版本）
03-03
#include #define MAXBIT 2000 /*定义哈夫曼编码的最大长度*/ #define MAXVALUE 1000 /*定义最大权值*/ #define MAXLEAF 256 /*定义哈夫曼树中最多叶子节点个数*/ #define MAXNODE MAXLEAF*2-1 /*哈夫曼树最多结点数*/ typedef struct { /*哈夫曼编码结信息的构*/ char bit[MAXBIT]; int start; }Hcodetype; typedef struct { /*哈夫曼树结点的结构*/ int weight; int parent; int lchild; int rchild; char ch; }Hnodetype; char ch[MAXVALUE*5]; static int numbers; int number=0; char varyCh[MAXLEAF]; int weight[MAXLEAF]; int pos[256]; int root; char allHc[MAXVALUE*20]; /*----------分析输入的字符串--------------*/ void analyze(char ch[],int numbers,char varyCh[],int weight[],int& number){ int temp[256]={0}; int n=0; for(int i=0;i<numbers;i++){ temp[(int)ch[i]]++; } for(int j=0;j<256;j++){ if(temp[j]!=0){ varyCh[n]=(char)j; weight[n]=temp[j]; pos[j]=n; n++; } } number=n; } void huffmantree(Hnodetype huffnode[MAXNODE]) /*构造哈夫曼树的函数*/ { int i,j,m1,m2,x1,x2; analyze(ch,numbers, varyCh, weight,number); for(i=0;i<number;i++) /*存放哈夫曼树结点的数组huffnode[]初始化*/ { huffnode[i].weight=weight[i]; huffnode[i].parent=-1; huffnode[i].lchild=-1; huffnode[i].rchild=-1; huffnode[i].ch=varyCh[i]; } for(i;i<2*number;i++){ huffnode[i].weight=0; huffnode[i].parent=-1; huffnode[i].lchild=-1; huffnode[i].rchild=-1; } /* for(i=0;i<n;i++) /*输入入N个叶子节点的权值 { printf("please input %d character's weight\n",i); scanf("%d",&huffnode[i].weight); } */ for(i=0;i<number-1;i++){/*开始循环构造哈夫曼树*/ m1=m2=MAXVALUE; //m1拥有最小值 x1=x2=0; //记录一次循环后找到最小和次小节点的位置 for(j=0;j<number+i;j++){ if(huffnode[j].weight<m1&&huffnode[j].parent==-1) { m2=m1;x2=x1;m1=huffnode[j].weight;x1=j; } else if(huffnode[j].weight<m2&&huffnode[j].parent==-1) { m2=huffnode[j].weight;x2=j; } } huffnode[x1].parent=number+i; huffnode[x2].parent=number+i; huffnode[number+i].weight=huffnode[x1].weight+huffnode[x2].weight; huffnode[number+i].lchild=x1; huffnode[number+i].rchild=x2; } } void unhanffman(Hnodetype huffnode[]){ //根据哈夫曼树和所有字符的编码进行译码 int i=0; int r=root; //指向根节点 while((allHc[i]!=NULL)){ if(allHc[i]=='0')r=huffnode[r].lchild; else r=huffnode[r].rchild; if(huffnode[r].lchild==-1&&huffnode[r].rchild==-1) { printf("%c",huffnode[r].ch); r=root; } i++; } printf("\n\n"); } void main() { Hnodetype huffnode[MAXNODE]; Hcodetype leafcode[MAXLEAF],cd; int i,j,c,p,num=0,posite,allhc=0; char temp; printf(" 赫夫曼编码的应用 \n\n"); printf(" ○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○ "); printf("\n\n"); printf(" ●请输入字符串并以#号结束"); //scanf("%d",&n); /*输入叶子节点个数*/ /*----------循环接受字符-------------------*/ while((ch[num]=getchar())!='#'){ num++; } numbers=num; //得到字符个数----------------- huffmantree(huffnode); /*建立哈夫曼树*/ FILE *fp; if(!(fp=fopen("D:\\text1.txt","w"))) { printf("文件打开失败！"); } for(i=0;i<number;i++) /*该循环求每个叶子节点对应字符的哈夫曼编码*/ { cd.start=number-1;c=i; p=huffnode[c].parent; while(p!=-1) //逆向求叶子节点哈夫曼编码左0右1 { if(huffnode[p].lchild==c) cd.bit[cd.start]='0'; else cd.bit[cd.start]='1'; cd.start--;c=p; p=huffnode[c].parent; root=c; } //循环结束p指向根节点 for(j=cd.start+1;j<number;j++) /*保存求出的每个叶节点的哈夫曼编码和编码的起始位*/ { leafcode[i].bit[j]=cd.bit[j]; fputc(leafcode[i].bit[j],fp); } leafcode[i].start=cd.start; //leafcode[i].ch=huffnode[i].ch; } printf("\n"); printf(" --------------------------------------------------------------- \n"); printf("\n"); for(i=0;i<number;i++) /*输出每个叶子节点的哈夫曼编码*/ { printf(" ☆字符:%c",huffnode[i].ch); printf(" 次数:%d",huffnode[i].weight); printf("\n"); printf(" ★'%c'字符的编码是:",huffnode[i].ch); for(j=leafcode[i].start+1;j<number;j++) printf("%c",leafcode[i].bit[j]); printf("\n"); } fclose(fp); printf("\n"); printf(" --------------------------------------------------------------- \n"); printf("\n"); printf(" ☆字符串被编码成为:"); if(!(fp=fopen("D:\\text1.txt","r"))) { printf("文件打开失败！"); } for(i=0;i<numbers;i++) /*所有字符的哈夫曼编码*/ { temp=ch[i]; posite=pos[(int)temp]; for(j=leafcode[posite].start+1;j<number;j++) { printf("%c",leafcode[posite].bit[j]); allHc[allhc]=leafcode[posite].bit[j]; allhc++; } } printf("\n\n"); printf(" --------------------------------------------------------------- \n"); printf("\n"); printf(" ★译码的结果如下:"); unhanffman(huffnode); fclose(fp); }
哈夫曼编码解码
12-25
通过二叉树构造哈夫曼树，并用哈夫曼树对读取的txt文件进行哈夫曼编码。编码完成后通过哈夫曼树进行解码。
树与二叉树——哈夫曼树及哈夫曼编码
fu_jian_ping的博客
03-27 569
哈弗曼树的有关概念和定义这里省略，这里主要是展示如何用代码构造哈夫曼树以及哈夫曼编码。 #include <stdio.h> #define SIZE 5 /*假设字符集中有5个字符*/ typedef struct /*定义哈夫曼树的结点结构*/ { in...
Huffman树进行编码和译码
aipiannian6725的博客
07-18 336
//编码#include<iostream> #include<cstdio> #include<cstring> #include<cstdlib> #include<algorithm> #include<queue> #include<fstream> #include<m...
数据结构与算法基础-学习-19-哈夫曼解码
qq_45111959的博客
03-28 993
本文介绍数据结构与算法基础-哈夫曼解码的实现思路、结构体、函数源码以及Linux虚机测试实际效果。
实例图解哈夫曼树编码-解码及实现（c++）
努力做个书呆儿
01-15 1万+
hello everybody!你们机智大气的阿俊又回来了，最近事比较多，闲话少说，直接切入正题，聊聊如何给一篇全为英文字符的文章利用哈夫曼编码得到每个字符的最优编码，并完成解码功能，注意，这次也是用文件操作哟，今天可被二进制文件折磨惨了，不过搞懂后真好用，呜呜呜，我该不会是个受虐狂叭。。。 需求分析 嘿嘿嘿，不瞒你说，这是我课设的题目 注意一下，测试数据一定是所有的字符一定是要英文输入法能...
哈夫曼编码与解码实现详解
"这篇文档是关于哈夫曼编码与解码的实现，旨在帮助读者理解和掌握这一数据压缩技术。" 哈夫曼编码是一种高效的前缀编码方法，常用于数据压缩，其基本思想是通过构建一棵特殊的二叉树（哈夫曼树）来为每个字符或符号...
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值