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开发哈夫曼编解码器程序。

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简介:
问题描述:利用哈夫曼编码进行信息通信能够显著提升信道利用率,从而缩短信息传输时间并降低传输成本。然而,此种方法的前提是发送端必须通过一个编码系统对要传输的数据进行预先编码,而接收端则需要对接收到的数据进行译码(恢复)。对于双工信道(即支持双向信息的信道),每端都需要独立的完整编/译码系统。请设计一个哈夫曼码编译码系统的原型,以满足这样的信息收发站的需求。基本要求:该系统应具备以下功能:(1)I:初始化(Initialization)。从终端获取字符集大小n以及n个字符和m个权值,构建哈夫曼树并将其存储于文件hfmtree中。 (2)C:编码 (Coding)。利用已构建好的哈夫曼树(若不在内存中,则从文件hfmtree中读取),对文件tobetrans中的正文进行编码,并将结果存储于文件codefile中。 (3)D:解码 (Decoding)。借助已构建好的哈夫曼树对文件codefile中的代码进行译码,并将结果存储于文件textfile中。 (4)P:打印代码文件 (Print)。以紧凑格式将文件codefile的内容显示在终端上,每行包含50个代码。同时,将此字符形式的编码文件写入文件codeprint中。(5)T:打印哈夫曼树 (Tree printing)。以直观的方式(树形或凹入表形式)在终端上展示已存在内存中的哈夫曼树,并将其字符形式的哈夫曼树存储于文件treeprint中。程序设计要求根据题目要求将程序划分为五个模块,并采用菜单方式运行,每次执行完一个模块后返回主菜单。除初始化(I)过程外,在每次执行时都应从磁盘读取相应的数据文件。这是为了确保如果在程序执行过程中未进行初始化(I)操作的情况下,后续操作能够顺利进行;例如,如果程序的工作需要的字符集和权值数据是固定的,那么只需在安装程序时执行一次初始化(I)操作即可。而在后续运行程序时,无论执行哪项操作都可将所需的数据加载到内存中。算法分析 本程序主要采用了以下三个算法:(1)哈夫曼编码 在初始化(I)过程中间需要利用输入的字符和权值建立哈夫曼树并计算出相应的哈夫曼编码。首先将输入的字符和权值存储到结构体数组中建立哈夫曼树,然后将计算得到的哈夫曼编码存储到另一个结构体数组中。(2)串的匹配 在编码(D)的过程中间需要对已经编码过的代码进行译码,可采用循环方式比较代码中的与哈夫曼编码长度相同的串与该哈夫曼编码,若相等则回显并存入文件中。(3)二叉树的遍历 在打印哈夫曼树(T)的过程中,由于哈夫曼树本身也是一棵二叉树,因此需要利用二叉树的先序遍历方式输出该哈夫曼树。[测试数据] 根据实验要求,在tobetrans.dat文件中输入THIS PROGRAM IS MY FAVORITE, 字符集及其频度如下: 字符 A B C D E F G H I J K L M 频度 186 64 23 22 32 103 21 15 47 57 1 5 32 20 字符 N O P Q R S T U V W X Y Z 频度 20 56 19 2 50 51 55 30 10 11 2 21

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    哈夫曼编解码器是一种高效的前缀编码算法,依据字符出现频率构建最优二叉树,用于数据压缩与解压,广泛应用于文件传输和存储中。 利用二叉树知识构建哈夫曼树,并对输入字符进行编码和译码操作。
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    哈夫曼编码解码器是一款高效的文件压缩工具,利用哈夫曼算法对数据进行编码和解码,实现快速、无损的数据压缩与还原。 数据结构课程设计要求实现哈夫曼编码、译码以及打印哈夫曼树的功能。
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    哈夫曼编码解码器是一款基于哈夫曼算法原理设计的应用程序或工具,能够高效地进行数据压缩与解压,广泛应用于文件存储和传输领域。 在广工数据结构课程设计中,哈夫曼树的结构体定义如下: ```c typedef struct Huffmantree { char ch; // 键值 int weight, mark; // weight为权值,mark为标志域 struct Huffmantree *parent,*lchild,*rchild,*next; // 结构指针 } Hftree, *linktree; ``` 该结构体使用链表存储哈夫曼树,并通过建立创建哈夫曼函数、编码函数和译码函数来实现相关功能。
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    哈夫曼编码解码器是一款基于哈夫曼树算法实现数据压缩与解压的应用程序。通过为常用字符分配较短编码来优化存储和传输效率。 一个完整的系统应具备以下功能: 1. 初始化(I):从键盘读入字符集大小N及对应的N个字符与权值,并构建哈夫曼树,将其保存在文件HFMTREE中。 2. 编码(E):利用已存在的哈夫曼树对TOBETRAN文件中的内容进行编码。若该树不在内存,则从HFMTREE文件读取并使用它来生成新的代码,最终将结果存储到CODEFILE中。 3. 译码(D):依据现有的哈夫曼树解析CODEFILE内的数据,并把原文输出至TEXTFILE。 4. 显示编码文件内容(P):在屏幕上以每行50个字符的形式展示CODEFILE的内容。同时,生成一个名为CODEPRIN的文本段落件来记录这些信息。 此外,系统还提供懒人模式,能够一键自动生成权值、哈夫曼编码,并将相关译码文件保存于源程序所在目录下。
  • Python生成
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    本项目旨在利用Python编程语言实现哈夫曼编码算法,通过构建最优前缀码来提高数据压缩效率。是一款学习和研究数据压缩技术的理想工具。 我使用Python编写了一个程序来统计文本中的词频,并生成哈夫曼树进行哈夫曼编码。此外,该程序生成的编码字典还可以用于其他文本的编码与解码。
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    哈夫曼编码是一种高效的前缀编码方法,在数据压缩领域应用广泛。该编码依据字符出现频率构造最优二叉树进行编码和解码,实现快速有效的数据压缩与传输。 可以根据一段电文设计赫夫曼编码,并用该编码对另一段给定的电文进行译码。
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    简介:哈夫曼编码是一种高效的前缀编码方法,用于数据压缩。本程序实现基于字符频率构建最优二叉树,并生成对应的哈夫曼编码表以减少存储空间需求。 大学数据结构与算法实验程序要求对文本段落件(如stdio.h)进行哈夫曼编码,生成二进制文件及编码表,并进一步解码以计算压缩比。此项目旨在辅助学习使用。
  • 实现
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    简介:本项目旨在开发一个能够实现数据压缩和解压功能的哈夫曼编码与解码程序。通过构建最优前缀树,有效提高信息传输效率,适用于多种文本文件处理场景。 问题描述:利用哈夫曼编码进行信息通讯可以大大提高信道利用率、缩短信息传输时间并降低传输成本。然而,这要求在发送端使用一个编码系统对要传送的数据预先编码;接收端则需要将接收到的数据解码(复原)。对于双工信道 (即能够双向传输信息的通道),每端都需要完整的编/译码系统。为此类通信站设计一个哈夫曼码的编译码系统。 基本要求:该完整系统应具备以下功能: 1. 初始化(I):从终端读取字符集大小n,以及对应的n个字符和m个权值,建立哈夫曼树,并将其存储于文件hfmtree中。 2. 编码(C):利用已构建的哈夫曼树(如果不在内存,则需从文件hfmtree加载),对tobetrans中的正文进行编码并将结果保存在codefile中。 3. 解码(D):使用已经建立好的哈夫曼树将codefile中的代码解码,并将译码后的文本存入textfile中。 4. 打印(P):以紧凑格式显示文件codefile的内容,每行50个编码。同时将字符形式的编码写进文件codeprint里。 5. 显示(T)哈夫曼树结构:在终端上直观地展示已在内存中的哈夫曼树(如树或凹入表的形式),并将此字符形式的哈夫曼树记录到treeprint中。 实现提示: 根据题目要求,将程序划分为五个模块,并设计成菜单方式。每次执行一个模块后返回主菜单。除了初始化(I)过程外,在进行其他操作时都将读取磁盘文件数据以确保即使没有重新初始化也能顺利工作。 算法分析:本项目主要应用了三个核心算法: 1. 哈夫曼编码的生成 2. 字符串匹配(译码) 3. 二叉树遍历 测试要求:在tobetrans.dat中输入THIS PROGRAM IS MY FAVORITE,字符集及其频度如下所示: - A: 186, B: 64, C: 23, D: 22, E: 32 - F: 103, G: 21, H: 15, I: 47, J: 57, - K: 1,L:5,M:32,N:20, - O:56,P:19,Q:2 ,R :50 - S : 51 , T : 55 , U : 30,V : 10, W: 11, - X: 2,Y:21,Z:2
  • 树和
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    哈夫曼树是一种用于数据压缩的最优二叉树,依据字符频率构建;哈夫曼编码基于该树实现前缀编码,减少数据存储或传输空间。 问题描述:已知n个字符在原文中的出现频率,要求计算它们的哈夫曼编码。 基本要求: 1. 初始化:从键盘读入n个字符及其权值,并建立Huffman树。(具体算法可参考教材P147的算法6.12) 2. 编码:根据已建好的Huffman树求出每个字符的哈夫曼编码。对给定的待编码字符序列进行编码。 选作内容: 1. 译码:利用已经建立好的Huffman树,对上面得到的编码结果进行解码。具体过程是从根节点出发,按字符串中的0和1确定向左或向右寻找子节点直至叶结点来获取对应的字符。 2. 打印 Huffman树。 测试数据:可以使用教材P.148例6-2的数据调试程序,假设符号为A,B,C,D,E,F,G,H。编/译码序列为 CFBABBFHGH(也可以自行设定其他数据进行测试)。