数据结构课程设计报告
题 目: 哈夫曼编/译码器
院 (系): 计算机工程学院
专 业: 信息与计算科学
班 级: 0902
学 生: 陈辉
指导教师:
2010年 12月
1实验目的
设计一个利用哈夫曼算法的编码和译码系统,重复地显示并处理以下项目,直到选择退出为止。
【基本要求】
(1)初始化:键盘输入字符集大小n、n个字符和n个权值,建立哈夫曼树;
(2)编码:利用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码;
(3)输出编码;
(4)译码功能;
哈夫曼编码树的带权路径长度(5)设字符集及频度如下表:
字符 空格 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
频度 186 64 13 22 32 103 21 15 47 57 1 5 32 20 57 63 15 1 48 51 80 23 8 18 1 16 1
通过此次课程设计主要达到以下目的:
【基本要求】
(1)初始化:键盘输入字符集大小n、n个字符和n个权值,建立哈夫曼树;
(2)编码:利用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码;
(3)输出编码;
(4)译码功能;
哈夫曼编码树的带权路径长度(5)设字符集及频度如下表:
字符 空格 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
频度 186 64 13 22 32 103 21 15 47 57 1 5 32 20 57 63 15 1 48 51 80 23 8 18 1 16 1
通过此次课程设计主要达到以下目的:
1.了解并掌握数据结构与算法的设计方法,具备初步的独立分析和设计能力;
2.初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能;
3.提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力;
4.训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发,培养软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风。
本程序采用Visual C++编程实现。
2概要设计
2.1 总体功能结构
本程序的主要功能是实现对用户输入的字符编码,然后再把编码结果翻译
成原字符。但在进行这些操作之前必须做一项工作,就是创建Huffman树。哈夫曼树又称最优二叉树,是一种带权路径长度最短的二叉树。所谓树的带权路径长度,就是树中所有的叶
结点的权值乘上其到根结点的路径长度(若根结点为0层,叶结点到根结点的路径长度为叶结点的层数)。树的带权路径长度记为WPL=(W1*L1+W2*L2+W3*L3+...+Wn*Ln),N个权值Wi(i=1,2,...n)构成一棵有N个叶结点的二叉树,相应的叶结点的路径长度为Li(i=1,2,...n)。可以证明哈夫曼树的WPL是最小的。哈夫曼在上世纪五十年代初就提出这种编码时,根据字符出现的概率来构造平均长度最短的编码。它是一种变长的编码。在编码中,若各码字长度严格按照码字所对应符号出现概率的大小的逆序排列,则编码的平均长度是最小的。
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