哈夫曼編碼實驗報告

1、哈夫曼編碼實驗報告 實驗報告與總結(jié) 一、 實驗?zāi)康?1、掌握哈夫曼編碼原理; 2、熟練掌握哈夫曼樹得生成方法； 3、理解數(shù)據(jù)編碼壓縮與譯碼輸出編碼得實現(xiàn). 二、實驗要求 實現(xiàn)哈夫曼編碼與譯碼得生成算法。 三、實驗內(nèi)容 先統(tǒng)計要壓縮編碼得文件中得字符字母出現(xiàn)得次數(shù),按字符字母與空格出現(xiàn)得概率對其進(jìn)行哈夫曼編碼，然后讀入要編碼得文件,編碼后存入另一個文件;接著再調(diào)出編碼后得文件，并對其進(jìn)行譯碼輸出,最后存入另一個文件中。 五、實驗原理 1、哈夫曼樹得定義：假設(shè)有 n 個權(quán)值,試構(gòu)造一顆有 n 個葉子節(jié)點得二叉樹,每個葉子帶權(quán)值為 wi,其中樹帶權(quán)路徑最小得二叉樹成為哈夫曼樹或者最優(yōu)二叉樹； 2、哈

2、夫曼樹得構(gòu)造: w為輸入得頻率數(shù)組，把其中得值賦給依次建立得 h nod對象中得 dta 屬性,即每一個 ht node 對應(yīng)一個輸入得頻率。然后根據(jù) dta 屬性按從小到大順序排序,每次從ata 取出兩個最小與此次小得 ht node,將她們得 da相加，構(gòu)造出新得tne 作為她們得父節(jié)點,指針 paret,lfd,rgtchil賦相應(yīng)值。在把這個新得節(jié)點插入最小堆。按此步驟可以構(gòu)造構(gòu)造出一棵哈夫曼樹。 通過已經(jīng)構(gòu)造出得哈夫曼樹,自底向上,由頻率節(jié)點開始向上尋找 pent,直到 pen為樹得頂點為止。這樣,根據(jù)每次向上搜索后，原節(jié)點為父節(jié)點得左孩子還就是右孩子,來記錄或 0，這樣,每個頻率都

3、會有一個編碼與之唯一對應(yīng),并且任何編碼沒有前部分就是同其她完整編碼一樣得。 六、實驗流程 初始化，統(tǒng)計文本文件中各字符得個數(shù)作為權(quán)值,生成哈夫曼樹; 根據(jù)符號概率得大小按由大到小順序?qū)Ψ栠M(jìn)行排序； 把概率最小得兩個符號組成一個節(jié)點; 重復(fù)步驟(2)（3），直到概率與為； 從根節(jié)點開始到相應(yīng)于每個符號得"樹葉',概率大得標(biāo)"0'，概率小得標(biāo)"1' 從根節(jié)點開始，對符號進(jìn)行編碼; 譯碼時流程逆向進(jìn)行，從文件中讀出哈夫曼樹,并利用哈夫曼樹將編碼序列解碼。 七、實驗程序 #incldeistrem #ncludefsteam incudeioma

4、nip #iluevecto usin naespace sd; type strct /節(jié)點結(jié)構(gòu) char dt; /記錄字符值 重權(quán)符字錄記/ ;hgiew ni gnol unsined in paret，lchld，rhil; htnoe,*ufare; /動態(tài)分配數(shù)組存儲哈夫曼樹 typdef har * *hufmancode； /動態(tài)分配數(shù)組存儲哈夫曼編碼表 void seet(huffmntree ht,int i,it s1,i 2) /在 ht1、t中選擇parent 不為 0 且權(quán)值最小得兩個結(jié)點,其序號分別為1 與 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)/將要編碼得字符串存入空樹中 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; 中組數(shù) ufi在放符字得碼編待將/)+i；n=i;1=（rf ;hc ah c=fin1、get（); ；h=iufi 中組數(shù) thgiw 在放值權(quán)得應(yīng)對符字碼編帶將/)+;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 間空作工得碼編求個一辟開;）*rahc（oez)1+n(collam)onmffuh（=ch ;dc* rahc 值權(quán)放存間空辟開/;)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)/從葉子到根逆向求編碼 if(tf、lcld=) cdstart=0；/若就是左孩子編為"0" le "1為編子孩右是就若/;"

8、1"asdc 分碼編個第為/ ;)rah(ezs)trats-n（cllm）* ah（=ch配空間 strpy(hci,art）; deet d； /釋放工作空間 d prnhffntree（uffmee ht，nt ） /顯示有 n 個葉子結(jié)點得哈夫曼樹得編碼表 ostream fout(hmtree、txt); /將對應(yīng)字符得得哈弗曼樹存入 ''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)/輸出字符得對應(yīng)哈弗曼編碼并存入 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)/對文件 tbern、txt 進(jìn)行編碼,并將編碼存入 codefile 文件中 ifsam fin(oran、txt)； ;)'do'(tof aertsfo ；a ahcrce ;c rhc )*"=！)（teg、if=hc（el 、puhback（c); cout待編碼得字符串為:； ）+k；)（eis、a;= tni(rof ;ku ；ldnetuoc ；l：果結(jié)碼編 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 ）/打開 codeile 文件并對文件內(nèi)容進(jìn)行譯碼 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 住記來 p 用/ ；p tni otenl； out'n 譯碼

12、結(jié)果:'endl; while(ia、se() 歷遍始開根得數(shù)曼弗哈從 ;= )dlil、th(ei )1=a(fi ;dlhcr、pth ls ；ihcl、pt=p ;+i fohtp、ata; ;ta、pthtuoc od main() t n; out'輸入權(quán)值個數(shù)：' /設(shè)置權(quán)值數(shù)值 ;nic ;）n'(ftnir th 樹曼夫哈/ ;t eertffuh c表碼編曼夫哈/ ;ch ednamffuh 碼編曼夫哈行進(jìn)/ ;）n，h,th(nidocnauh rithufancodig(ht，,n）; 顯示編碼得字符 ；)(tnir ode_）； /顯示要

13、編碼得字符串,并把編碼值顯示出來 串符字得后碼譯示顯并碼譯/ ;)n,ch,h(gnioce ;)'n'(fip ；）euap(mtsys 八、結(jié)果分析 哈夫曼編碼就是動態(tài)變長編碼，臨時建立概率統(tǒng)計表與編碼樹。概率小得碼比較長，概率小得碼比較長。概率大得碼短，這樣把一篇文件編碼后，就會壓縮許多。從樹得角度瞧，哈夫曼編碼方式就是盡量把短碼都利用上。首先,把一階節(jié)點全都用上,如果碼字不夠時,然后,再從某個節(jié)點伸出若干枝,引出二階節(jié)點作為碼字，以此類推，顯然所得碼長最短,再根據(jù)建立得概率統(tǒng)計表合理分布與放置,使其平均碼長最短就可以得到最佳碼。 九、實驗總結(jié) 通過這次實驗,我對二叉樹與