哈夫曼编码实验报告

1、哈夫曼编码实验报告 实验报告与总结 一、 实验目得 1、掌握哈夫曼编码原理; 2、熟练掌握哈夫曼树得生成方法； 3、理解数据编码压缩与译码输出编码得实现. 二、实验要求 实现哈夫曼编码与译码得生成算法。 三、实验内容 先统计要压缩编码得文件中得字符字母出现得次数,按字符字母与空格出现得概率对其进行哈夫曼编码，然后读入要编码得文件,编码后存入另一个文件;接着再调出编码后得文件，并对其进行译码输出,最后存入另一个文件中。 五、实验原理 1、哈夫曼树得定义：假设有 n 个权值,试构造一颗有 n 个叶子节点得二叉树,每个叶子带权值为 wi,其中树带权路径最小得二叉树成为哈夫曼树或者最优二叉树； 2、哈

2、夫曼树得构造: w为输入得频率数组，把其中得值赋给依次建立得 h nod对象中得 dta 属性,即每一个 ht node 对应一个输入得频率。然后根据 dta 属性按从小到大顺序排序,每次从ata 取出两个最小与此次小得 ht node,将她们得 da相加，构造出新得tne 作为她们得父节点,指针 paret,lfd,rgtchil赋相应值。在把这个新得节点插入最小堆。按此步骤可以构造构造出一棵哈夫曼树。 通过已经构造出得哈夫曼树,自底向上,由频率节点开始向上寻找 pent,直到 pen为树得顶点为止。这样,根据每次向上搜索后，原节点为父节点得左孩子还就是右孩子,来记录或 0，这样,每个频率都

3、会有一个编码与之唯一对应,并且任何编码没有前部分就是同其她完整编码一样得。 六、实验流程 初始化，统计文本文件中各字符得个数作为权值,生成哈夫曼树; 根据符号概率得大小按由大到小顺序对符号进行排序； 把概率最小得两个符号组成一个节点; 重复步骤(2)（3），直到概率与为； 从根节点开始到相应于每个符号得"树叶',概率大得标"0'，概率小得标"1' 从根节点开始，对符号进行编码; 译码时流程逆向进行，从文件中读出哈夫曼树,并利用哈夫曼树将编码序列解码。 七、实验程序 #incldeistrem #ncludefsteam incudeioma

4、nip #iluevecto usin naespace sd; type strct /节点结构 char dt; /记录字符值 重权符字录记/ ;hgiew ni gnol unsined in paret，lchld，rhil; htnoe,*ufare; /动态分配数组存储哈夫曼树 typdef har * *hufmancode； /动态分配数组存储哈夫曼编码表 void seet(huffmntree ht,int i,it s1,i 2) /在 ht1、t中选择parent 不为 0 且权值最小得两个结点,其序号分别为1 与 s2 ;2s;0=1 ;0003=2n,0003=n

5、tni f（int k=1；k=；k+) if(ht、par=0） ）1ngie、kh（f n2=n1; 1=ht、weigt; 2=s1; s1=； le i(h、wihtn2） n2ht、weght； 2k; oid hfmacodin(huffmntree ht,ffmacode hc,nt n)/将要编码得字符串存入空树中 ifstra fi1（'zifu、txt)； ifstra fin2(weigt、txt')； if(n)retr； int 2*1； int i； ;1+edot wen=h ch zifu； n *weit； zifu= car+1; weigt

6、=new itn+1; 中组数 ufi在放符字得码编待将/)+i；n=i;1=（rf ;hc ah c=fin1、get（); ；h=iufi 中组数 thgiw 在放值权得应对符字码编带将/)+;n=i;1=i（of inwiti; or( i=1；;i+） ;iufiz=tad、ith ;ithgiewhgiw、h for（in+1;i=m；i+) i、dt=; ）+；m=i；1（rf ht、pen=ti、child=h、rcid=0； ）i+；m=i；1+n=i（rof ;s,1s ti sele(t,s1,2)； hs1、paenti; t、paen=i； ;2s=dlihr、ith

7、;1slil、it ;the、2st+tgiew、1s=thgiew、it 间空作工得码编求个一辟开;）*rahc（oez)1+n(collam)onmffuh（=ch ;dc* rahc 值权放存间空辟开/;)ac(fez*(cllam）* rah(=dc cd-1="0; fr(i=1;i=；i+) ;1=tras tni ;f，c n for（ =, f=hi、parent;f!=;c=f，f=hf、prent)/从叶子到根逆向求编码 if(tf、lcld=) cdstart=0；/若就是左孩子编为"0" le "1为编子孩右是就若/;"

8、1"asdc 分码编个第为/ ;)rah(ezs)trats-n（cllm）* ah（=ch配空间 strpy(hci,art）; deet d； /释放工作空间 d prnhffntree（uffmee ht，nt ） /显示有 n 个叶子结点得哈夫曼树得编码表 ostream fout(hmtree、txt); /将对应字符得得哈弗曼树存入 ''tnerap' 'thiw'' atd'' 'muntuoclchild' 'rchlid'ndl; o(int i=；i=*n1；+) fo

9、ti、eigtetw(3)i、paetsew()h、cilstw(3)hi、hldendl； thgew、th)3（waad、it）5(esitetw(3)hi、pntstw()hti、lchildsew(3）hti、childndl; vod printhuffmancodig(uffmnree ht,hufncode c,nt n)/输出字符得对应哈弗曼编码并存入 code、xt 文件 cthufman ce is：'endl; ；)'xt、eoc'（tuof maertsfo fo(in =；i=n;i+) cuthti、aa' - ; ;ldne)ch(

10、tuoc ；ldne）ich(tuo vo co_ ht,hufmae hc，it n)/对文件 tbern、txt 进行编码,并将编码存入 codefile 文件中 ifsam fin(oran、txt)； ;)'do'(tof aertsfo ；a ahcrce ;c rhc )*"=！)（teg、if=hc（el 、puhback（c); cout待编码得字符串为:； ）+k；)（eis、a;= tni(rof ;ku ；ldnetuoc ；l：果结码编 ntoc ）+i;)（eis、i；0=i ni(rof )+；n=j;1j tni(rof )atad、jh

11、=ia(i fhj; ;kaerb fi、clos（）; ;）(eoc、tof void decodi（humatr ,huffmanod c,i ）/打开 codeile 文件并对文件内容进行译码 in os m*n1; istream fin（code'); ;)txet(tuof atfo vetrcar a; ）；cnf； h（of a、ps_bac(c); ;0=tc tni fo（int k=0;ka、ze（）;+） oak； cont+； if(ont%5=0） ；ldnto int =0; 值得 m 住记来 p 用/ ；p tni otenl； out'n 译码

12、结果:'endl; while(ia、se() 历遍始开根得数曼弗哈从 ;= )dlil、th(ei )1=a(fi ;dlhcr、pth ls ；ihcl、pt=p ;+i fohtp、ata; ;ta、pthtuoc od main() t n; out'输入权值个数：' /设置权值数值 ;nic ;）n'(ftnir th 树曼夫哈/ ;t eertffuh c表码编曼夫哈/ ;ch ednamffuh 码编曼夫哈行进/ ;）n，h,th(nidocnauh rithufancodig(ht，,n）; 显示编码得字符 ；)(tnir ode_）； /显示要

13、编码得字符串,并把编码值显示出来 串符字得后码译示显并码译/ ;)n,ch,h(gnioce ;)'n'(fip ；）euap(mtsys 八、结果分析 哈夫曼编码就是动态变长编码，临时建立概率统计表与编码树。概率小得码比较长，概率小得码比较长。概率大得码短，这样把一篇文件编码后，就会压缩许多。从树得角度瞧，哈夫曼编码方式就是尽量把短码都利用上。首先,把一阶节点全都用上,如果码字不够时,然后,再从某个节点伸出若干枝,引出二阶节点作为码字，以此类推，显然所得码长最短,再根据建立得概率统计表合理分布与放置,使其平均码长最短就可以得到最佳码。 九、实验总结 通过这次实验,我对二叉树与