用哈夫曼编码C语言实现文件压缩

1、华北科技学院 用哈夫曼编码实现文件压缩实验报告用哈夫曼编码实现文件压缩实 验 报 告课程名称 数据结构B 实验学期 2012 至 2013 学年 第 一 学期学生所在系部 计算机学院 年级 2011 专业班级 信管B111 学生姓名 学号 任课教师 兰芸 实验成绩 一、实验题目：用哈夫曼编码实现文件压缩二、实验目的：1、 了解文件的概念。2、 掌握线性链表的插入、删除等算法。3、掌握Huffman树的概念及构造方法。4、掌握二叉树的存储结构及遍历算法。5、利用Huffman树及Huffman编码，掌握实现文件压缩的一般原理。三、实验设备与环境：微型计算机、Windows 系列操作系统 、Vis

2、ual C+6.0软件四、实验内容：根据ascii码文件中各ascii字符出现的频率情况创建Haffman树，再将各字符对应的哈夫曼编码写入文件中，实现文件压缩。五、概要设计：（1）构造Hufffman树的方法Hufffman算法构造Huffman树步骤：I. 根据给定的n个权值w1,w2,wn，构造n棵只有根结点的二叉树，令起权值为wj。II. 在森林中选取两棵根结点权值最小的树作左右子树，构造一棵新的二叉树，置新二叉树根结点权值为其左右子树根结点权值之和。III. 在森林中删除这两棵树，同时将新得到的二叉树加入森林中。IV. 重复上述两步，直到只含一棵树为止，这棵树即哈夫曼树。（2）Huf

3、fman编码：数据通信用的二进制编码思想：根据字符出现频率编码，使电文总长最短编码：根据字符出现频率构造Huffman树，然后将树中结点引向其左孩子的分支标“0”，引向其右孩子的分支标“1”；每个字符的编码即为从根到每个叶子的路径上得到的0、1序列。(3) 解压 根据存放在文件中的编码表和文件压缩后的编码，进行一对一的翻译过程。六、详细设计： 压缩的代码#include #include #include #include struct head unsigned char b; /*the charactor*/ long count; /*the frequency*/ long pare

4、nt,lch,rch; /*make a tree*/ char bits256; /*the haffuman code*/ header512,tmp; void yasuo() /*压缩*/ char filename255,outputfile255,buf512; unsigned char c; char wenjianming255; long i,j,m,n,f; long min1,pt1,flength; FILE *ifp,*ofp; printf(输入文件地址及文件名:); gets(filename); ifp=fopen(filename,rb); /*打开源文件*

5、/while(ifp=NULL) printf(打开文件出错n); printf(重新输入文件地址及文件名); gets(filename); ifp=fopen(filename,rb); printf(输入压缩后的文件地址和文件名及后缀:); gets(wenjianming); ofp=fopen(wenjianming,wb); /*创建并打开目的文件*/while(ofp=NULL)printf(重新输入压缩后的文件地址和文件名及后缀:); ofp=fopen(wenjianming,wb); flength=0; while(!feof(ifp) /*读取ifp文件*/ fread

6、(&c,1,1,ifp); /*按位读取*/ headerc.count+; flength+; flength-1; headerc.count-1; /*读取文件结束*/ for(i=0;i512;i+) /*构造哈弗曼树*/ if(headeri.count!=0) headeri.b=(unsigned char)i; else headeri.b=0; headeri.parent=-1; headeri.lch=headeri.rch=-1; for(i=0;i256;i+) for(j=i+1;j256;j+) if(headeri.countheaderj.count) tmp

7、=headeri; headeri=headerj; headerj=tmp; for(i=0;i256;i+) if(headeri.count=0) break; n=i; m=2*n-1; for(i=n;im;i+) min1=999999999; for(j=0;jheaderj.count) pt1=j; min1=headerj.count; continue; headeri.count=headerpt1.count; headerpt1.parent=i; headeri.lch=pt1; min1=999999999; for(j=0;jheaderj.count) pt

8、1=j; min1=headerj.count; continue; headeri.count+=headerpt1.count; headeri.rch=pt1; headerpt1.parent=i; for(i=0;in;i+) f=i; headeri.bits0=0; while(headerf.parent!=-1) j=f; f=headerf.parent; if(headerf.lch=j) j=strlen(headeri.bits); memmove(headeri.bits+1,headeri.bits,j+1); headeri.bits0=0; else j=st

9、rlen(headeri.bits); memmove(headeri.bits+1,headeri.bits,j+1); headeri.bits0=1; /*哈弗曼构造结束*/ fseek(ifp,0,SEEK_SET); /*把文件指针指向文件的开头*/ fwrite(&flength,sizeof(int),1,ofp); /把哈弗曼代码写入ofp文件 fseek(ofp,8,SEEK_SET); buf0=0; f=0; pt1=8; while(!feof(ifp) c=fgetc(ifp); /从流中读取一个字符，并增加文件指针的位置 f+; for(i=0;i=8) for(i

10、=0;i8;i+) if(bufi=1) c=(c1)|1; else c=c0) strcat(buf,00000000); for(i=0;i8;i+) if(bufi=1) c=(c1)|1; else c=c1; fwrite(&c,1,1,ofp); pt1+; fseek(ofp,4,SEEK_SET); /*fseek 用于二进制方式打开的文件,移动文件读写指针位置.第一个是文件流,第3个是指针零点位置,第2个是把指针移动到的地点. */ fwrite(&pt1,sizeof(long),1,ofp); /*是要输出数据的地址,每次写入的位数,数据项的个数，目标文件地址*/ fs

11、eek(ofp,pt1,SEEK_SET); fwrite(&n,sizeof(long),1,ofp); for(i=0;in;i+) fwrite(&(headeri.b),1,1,ofp); c=strlen(headeri.bits); fwrite(&c,1,1,ofp); j=strlen(headeri.bits); if(j%8!=0) /*按八位读取*/ for(f=j%8;f8;f+) strcat(headeri.bits,0); while(headeri.bits0!=0) c=0; for(j=0;j8;j+) if(headeri.bitsj=1) c=(c1)|

12、1; else c=c1; strcpy(headeri.bits,headeri.bits+8); /*把从headeri.bits+8地址开始且含有NULL结束符的字符串赋值到以headeri.bits开始的地址空间 */ fwrite(&c,1,1,ofp); fclose(ifp); fclose(ofp); printf(压缩成功n); void main() /*主函数*/printf(输入a开始压缩n);printf(输入b结束压缩n);while(1)char c; c=getch(); if(c=a) yasuo(); else if(c=b) return;压缩的图解解压的

13、代码#include #include #include #include struct head unsigned char b; /*the charactor*/ long count; /*the frequency*/ long parent,lch,rch; /*make a tree*/ char bits256; /*the haffuman code*/ header512,tmp; void jieya() /*解压*/ char filename255,outputfile255,buf255,bx255; unsigned char c; char wenjianmin

14、g255; long i,j,m,n,f,p,l; long flength; FILE *ifp,*ofp; printf(要解压的文件：); gets(filename); ifp=fopen(filename,rb); /*打开源文件*/while(ifp=NULL) printf(打开文件出错n); printf(重新输入文件地址及文件名); gets(filename); ifp=fopen(filename,rb); printf(输入解压后的文件地址和文件名及后缀:); gets(wenjianming); ofp=fopen(wenjianming,wb); /*创建并打开目的

15、文件*/while(ofp=NULL) ofp=fopen(d:123解压的文件.txt,wb); fread(&flength,sizeof(long),1,ifp); fread(&f,sizeof(long),1,ifp); fseek(ifp,f,SEEK_SET); fread(&n,sizeof(long),1,ifp); for(i=0;i0) m=p/8+1; else m=p/8; for(j=0;jf;l-) strcat(headeri.bits,0); strcat(headeri.bits,buf); headeri.bitsp=0; for(i=0;in;i+) f

16、or(j=i+1;jstrlen(headerj.bits) tmp=headeri; headeri=headerj; headerj=tmp; p=strlen(headern-1.bits); fseek(ifp,8,SEEK_SET); m=0; bx0=0; while(1) while(strlen(bx)f;l-) strcat(bx,0); strcat(bx,buf); for(i=0;in;i+) if(memcmp(headeri.bits,bx,headeri.count)=0) break; strcpy(bx,bx+headeri.count); c=headeri.b; fwrite(&c,1,1,ofp); m+; if(m=flength) break; fclose(ifp); fclose(ofp); printf(解压成功n); return;