《哈夫曼树的应用》课程设计.doc

文档介绍：《哈夫曼树的应用》
课程设计
学生姓名:
学号:
专业班级: 计算机科学与技术051班
指导教师:
二00八年十二月二十七日
目录
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3. 课程设计报告内容……………………………………………1
4. 结论……………………………………………………………25
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课程设计目的
树型结构是一种应用极为广泛的非线性数据结构,也是本课程设计的重点内容,哈夫曼树(最优二叉树)是树型结构的典型应用,本次课程设计突出了数据结构加操作的程序设计观点,希望能根据树型结构的非线性特点,熟悉各种存储结构的特性,达到如何应用树型结构的非线性特点,熟悉各种存储结构的特性,达到如何应用树型结构解决具体问题的目的.
课程设计题目描述和要求
【问题描述】
利用哈夫曼编码进行住处通讯可以大大提高信道利用率,缩短住处传输时间,降低成本,但是,这要求在发送端通过一个编码系统将传输的数据预先编码,在接收端通过一个译码系统对传来的数据进行译码(复原),对于双向传输信息的信道,每端都一个完整的编码译码系统,试为这样的住处收发站写一个哈夫曼友的编码译码系统.
【基本要求】:一个完整的系统应以下功能:
(1) I. 初始化(Initialization)。从终端读入字符集大小n,以及n个字符和n个权值,建立哈夫曼树,并将它存放在文件hfmTree中.
(2) E. 编码(Encoding)。利用已建立好的哈夫曼树(如不在内存,则从文件hfmTree中读入),对文件ToBeTran中的正文进行编码,然后将结果代码存(传输)到文件CodeFile中.
(3) D. 译码(Decoding)。利用已建好的哈夫曼树,对传输到达的CodeFile中的数据代码进行译码,将译码结果存入文件TextFile中.
(4) P. 印文件代码(Print)。将文件CodeFile以紧凑格式显示在终端上,每行50个代码。同时将此字符形式的编码文件写入文件CodePrin中。
(5) T. 印哈夫曼树(TreePrinting)。将已在内存中的哈夫曼树以直观的方式(树或凹入表的形式)显示在终端上,同时将此字符形式的哈夫曼树写入文件TreePrint中。
测试数据:
(1) 利用下述中的数据调试程序。
(2) 用下表给出的字符集和频度的计数据建立哈曼树,并实现以下报文的编码和译码:“THIS PROGRAM IS MY FAVORITE”.。
字符^ A B C D E F G H I J K L
频数186 64 13 22 32 103 21 15 47 57 1 5 32
字符 M N O P Q R S T U V W X Y Z
频数20 57 63 15 1 48 51 80 23 8 18 1 16 1

哈夫曼编码/译码
(一)、需求分析
1、利用哈夫曼编码进行信息通信可以大大提高信道利用率,缩短信息传输时
间,降低传输成本。但是,这要求在发送端通过一个编码系统对待传数据预先编码,在接收端将传来的数据进行译码(复原)。对于双工信道(既可以双向传输信息的信道),每端都需要一个完整的编/译码系统。本次设计就是为这样的信息收发站写的一个哈夫曼的编/译码器。
本课程设计要求:
2、本演示程序中,用户可以输入键盘中的任意字符,长度为任意长,字符输入顺序不限,且允许出现重码
3、演示程序以用户与计算机的对话方式执行,即在计算机终端上显示“提示信息”之后,由用户在键盘上输入演示程序中规定的运算命令,相应的输入数据(可虑去输入中的非法字符)和运算结果显示在其后。
4、本演示程序中,当用户选择的功能错误时,系统会输出相应的提示。
5、在本系统中,用户可以对任意长的字符串可进行编码/译码。
6、程序执行的命令包括:
1) 初始化(I) 2) 编码(E) 3) 译码(D)
4) 印代码文件(P) 5) 印哈夫曼树(T) 6) 退出(Q)
7、测试数据:
(1) 利用下述中的数据调试程序。
(2) 用下表给出的字符集和频度的计数据建立哈曼树,并实现以下报文的编码和译码:“THIS PROGRAM IS MY FAVORITE”.。
字符^ A B C D E F G H I J K L
频数186 64 13 22 32 103 21 15 47 57 1 5 32
字符 M N O P Q R S T U V W X Y Z
频数20 57 63 15 1 48 51 80