数据结构课程设计

题目：电文的编码与译码

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2014-2015年度 第1学期

目录

一．题目：电文的编码与译码3

二．设计目标3

三．问题描述3

四．需求分析3

五．概要设计4

六．详细设计(给出算法的伪码描述和流程图)4

流程图设计：4

主流程图：4

哈夫曼编码：5

哈夫曼译码：6

建立哈夫曼树：8

代码分析：10

第一步：定义常量与结构体：10

建立哈夫曼树10

哈夫曼编码11

哈夫曼译码12

第三步：在主函数中调用其它函数13

七．测试分析14

八．使用说明14

九．测试数据15

十．课程设计总结16

电文的编码与译码

一．题目：电文的编码与译码

二．设计目标

帮助学生熟练掌握了解哈弗曼树的创建，以及利用哈弗曼进行编码和译码。

三．问题描述

从键盘接收一串电文字符，输出对应的Huffman编码。同时，能翻译由Huffman编码生成的代码串，输出对应的电文字符串。

四．需求分析

在电报通信中，电文是以二进制代码传送的。在发送时，需要将电文中的字符转换成二进制代码串，即编码；在接收时，要将收到的二进制代码串转化为对应的字符序列，即译码。我们知道，字符集中的字符被使用的频率是非均匀的。在传送电文时，要想使电文总长可能短。因此，若对某字符集进行不等长编码的设计，则要求任意一个字符的编码都不是其他字符编码的前缀，这种编码称做前缀编码。

由Huffman树求得的编码是最优前缀，也叫Huffman编码。给出字符集和各个字符的概率分布，构造Huffman树，将Huffman树中的每个分支结点的左分支标0，右分支标1，将根到每一个叶子路径上的标号连起来，就是该叶子所代表字符的编码。

五．概要设计

构建一颗Huffman树；

实现Huffman编码，并用Huffman编码生成的代码串进行译码。

程序中字符和权值是可变的，实现程序的灵活性。

六．详细设计(给出算法的伪码描述和流程图)

总体操作步骤：

流程图设计：

主流程图：

哈夫曼编码：

哈夫曼译码：

建立哈夫曼树：

代码分析：

第一步：定义常量与结构体：

#define MAXNUM 50

typedef char DataType;

typedef struct/* 哈夫曼树结点的结构 */

{

DataType data; /* 数据用字符表示 */

int weight; /* 权值 */

int parent; /* 双亲 */

int left; /* 左孩子 */

int right; /* 右孩子 */

}HuffNode;

typedef struct/* 哈夫曼编码的存储结构 */

{

DataType cd[MAXNUM];/* 存放编码位串 */

int start; /* 编码的起始位置 */

}HuffCode;

第二步：构造函数：

建立哈夫曼树

int HuffmanCreate(HuffNode *ht)

{

int i,k,n,m1,m2,p1,p2;

printf("请输入元素个数：");

scanf("%d",&n);

for(i=1;i<=n;i++) /* 输入结点值和信息 */

{

getchar(); /* 接收回车 */

printf("第%d个元素的=>\n\t结点值：",i);

scanf("%c",&ht[i].data);

printf("\t权 重：");

scanf("%d",&ht[i].weight);

}

for(i=1;i<=2*n-1;i++) /* 对数组初始化 */

ht[i].parent=ht[i].left=ht[i].right=0;

for(i=n+1;i<=2*n-1;i++)

{

m1=m2=32767; /* 初始化，令m1、m2为整数最大值 */

p1=p2=1;

for(k=1;k<=i-1;k++) /* 从数组ht[1]到ht[i-1]中找出 */

if(ht[k].parent==0) /* parent为0并且权值最小的两个结点 */

if(ht[k].weight