2.建立编码表:利用已经建好的哈夫曼树进行编码,并将每个字符的编码输出。
3.编码:根据编码表对输入的字符串进行编码,并将编码后的字符串输出。
4.译码:利用已经建好的哈夫曼树对编码后的字符串进行译码,并输出译码结果。
5.打印:以直观的方式打印哈夫曼树。
6.计算输入的字符串编码前和编码后的长度,并进行分析,讨论哈夫曼编码的压缩效果。
7.用户界面可以设计成“菜单”方式,能进行交互,根据输入的字符串中每个字符出现的次数统计频度,对没有出现的字符一律不用编码。
2. 程序分析
2.1 存储结构
二叉树
template
class BiTree
{
public:
BiTree(); //构造函数,其前序序列由键盘输入
~BiTree(void); //析构函数
BiNode* Getroot(); //获得指向根结点的指针
protected:
BiNode *root; //指向根结点的头指针
};
//声明类BiTree及定义结构BiNode
Data:
二叉树是由一个根结点和两棵互不相交的左右子树构成
哈夫曼树类的数据域,继承节点类型为int的二叉树 class HuffmanTree:public BiTree
data:
HCode* HCodeTable;//编码表
int tSize; //编码表中的总字符数
二叉树的节点结构
template
struct BiNode //二叉树的结点结构 {
T data; //记录数据
T lchild; //左孩子
T rchild; //右孩子
T parent; //双亲
};
编码表的节点结构
struct HCode
{
char data; //编码表中的字符
char code[100]; //该字符对应的编码
};
待编码字符串由键盘输入,输入时用链表存储,链表节点为 struct Node
{
char character; //输入的字符
unsigned int count;//该字符的权值
bool used; //建立树的时候该字符是否使用过
Node* next; //保存下一个节点的地址
};
:
2.2 关键算法分析
1.初始化函数(void HuffmanTree::Init(string Input))
算法伪代码:
1.初始化链表的头结点
2.获得输入字符串的第一个字符,并将其插入到链表尾部,n=1(n记录的是链表
中字符的个数)
3.从字符串第2个字符开始,逐个取出字符串中的字符
3.1 将当前取出的字符与链表中已经存在的字符逐个比较,如果当前取出
的字符与链表中已经存在的某个字符相同,则链表中该字符的权值加1。
3.2 如果当前取出的字符与链表中已经存在的字符都不相同,则将其加入
到链表尾部,同时n++
4.tSize=n(tSize记录链表中字符总数,即哈夫曼树中叶子节点总数)
5.创建哈夫曼树
6.销毁链表
源代码:
void HuffmanTree::Init(string Input)
{
Node *front=new Node; //初始化链表的头结点
if(!front)
throw exception("堆空间用尽");
front->next=NULL;
front->character=NULL;
front->count=0;
Node *pfront=front;
char ch=Input[0]; //获得第一个字符
Node* New1=new Node;
if(!New1)
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天下唯你马头是大