樹形數(shù)據(jù)結構實驗

淮海工學院計算機科學系

實驗報告書

課程名：《數(shù)據(jù)結構》

題目：樹形數(shù)據(jù)結構實驗

班級：軟件111班

學號：0011

姓名：流藍

評語：

成績：指導教師：

審閱時間:年月日

數(shù)據(jù)結構》實驗報告-1-

樹型數(shù)據(jù)結構實驗報告要求

1目的與要求：

1）熟練掌握Huffman樹的創(chuàng)建算法與編程實現(xiàn)；

2）熟練掌握Huffman編碼算法的實現(xiàn)與編程應用；

3）創(chuàng)建較為實用的通信報文Huffman編碼系統(tǒng)和譯碼系統(tǒng)；

4）按照實驗題目要求獨立正確地完成實驗內容（提交程序清單及相關實驗數(shù)據(jù)與運行結

果）；

5）認真書寫實驗報告，并按時提交。

2實驗內容或者題目

實驗四：樹型數(shù)據(jù)結構實驗一一創(chuàng)建通信報文編碼與譯碼系統(tǒng)

構造通信報文編碼和譯碼系統(tǒng)（要求Huffman編碼與譯碼）。條件：

1、使用英文報文實施加密通信。設組成報文的字符集為26個英文字母（不分大小寫）和兩個

標點符號字符“，”、”和一個空格字符（共29個字符）。

2、字符集中每一個字符（含字母和兩個標點符號）的使用概率自己根據(jù)英文行文合理給出。

3、以字符集中各個字符為葉結點、字符的使用頻率為權重構造Huffman樹，并求得各個字符

的Huffman編碼（參考教材P147教材算法6.12）。同時，輸出構造的Huffman樹和字符編碼結果。

4、在上述通信報文編碼和譯碼系統(tǒng)中實現(xiàn)：輸入一報文原文（明文），給出要發(fā)送的密碼報文

（密文）；輸入一密文（0、1序列），輸出對應的報文原文（明文）。其中報文原文或者編碼序列自

己設定，盡量是一句話或者一段文字的對應編碼序列，這樣可以驗證輸出結果的正確性。

3實驗步驟與源程序

實驗步驟：打開程序，編寫源代碼，調試，粘貼結果。

#include<stdlib.h>

#include<stdio.h>

#include<string.h>

^defineOVERFLOW-1

typedefstruct

（

charletter;

floatweight;

intparent,Ichild,rchild;

）HTNode,*HuffmanTree;

typedefchar**HuffmanCode;

voidSelect(HuffmanTree&HT,inti,int&sl,int&s2)

數(shù)據(jù)結構》實驗報告-2-

intj,k;

for(k=1;k<i;k++)

(

if(HT[k].parent!=NULL)

continue;

si=k;

break;

)

for(j=1;j<i;j++)

(

if(HT[j].parent!=NULL)

continue;

if(HT[j].weight<HT[sl].weight)

si=j；

)

for(k=1;k<=i;k++)

(

if(HT[k].parent!=NULL||k==si)

continue;

s2=k;

break;

)

for(j=1;j<i;j++)

(

if(HT[j].parent!=NULL)

continue;

if(HT[j].weight<=HT[s2].weight&&j!=si)

s2=j;

}

}

voidHuffmanCoding(HuffmanTree&HT,HuffmanCode&HC,char*zi,float*w,intn)

(

HuffmanTreep;

intm,i,si,s2,f,r;

intIstart=1;

char*cd;

if(n<=1)

return;

m=2*nT;

if(!(HT=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode))))

exit(OVERFLOW);

《數(shù)據(jù)結構》實驗報告?3?

for(p=HT+l,i=l;i<=n;++i,++zi,++p,++w)

(

p->parent=NULL;

p->letter=*zi;

p->lchild=NULL;

p->rchild=NULL;

p->weight=*w;

)

for(;i<=m;++i,++p)

(

(*p).weight=0;

(*p).parent=0;

(*p).lchild=0;

(*p).rchild=0;

}

for(i=n+l;i<=m;++i)

(

Select(HT,i-1,si,s2);

HT[sl].parent=i;

HT[s2].parent=i;

HT[i].lchild=sl;

HT[i].rchild=s2;

HT[i].weight=HT[si].weight+HT[s2].weight;

}

HC=(HuffmanCode)malloc((n+1)*sizeof(char*));

cd=(char*)malloc(n*sizeof(char));

cd[n-l]=\0';

for(i=l;i<=n;++i)

(

Istart=n-1;

for(r=i,f=HT[i].parent;f!=0;r=f,f=HT[f].parent)

if(HT[f].Ichild==r)

cd[-Istart]=’O';

else

cd[-Istart]='1';

HC[i]=(char*)malloc((n-Istart)*sizeof(char));

strcpy&cd[Istart]);

free(cd);

)

voidmain()

數(shù)據(jù)結構》實驗報告-4-

HuffmanTreeHT;

HuffmanCodeHC;

inti,j,y;

charc[100];

char

zi[29]=rA','B','C','D','E','F','G','H','I','J','K','L','M','N','O','P','Q','R','S','T

，’U；VY\N」C「};

floatw[29]={l.25,1.47,2.83,3.91,4.25,4.58,5.02

,5.26,5.65,5.80,6.22,6.25,6.54,6.60

,7.26,7.36,7.58,7.86,8.01,8.36

,8.46,8.62,8.82,8.96,9.25,9.46,9.60,9.80,9.92};

HuffmanCoding(HT,HC,zi,w,29);

printf(zzpleaseinputthetext:/z);

gets(c);

printf(，zThecodeis:");

for(i=0;(size_t)i<strlen(c);i++)

(

if(c[i]!=

printfHC[(c[i]-'A'+1)]);

else

printf(，z%sz,,HC[29]);

printf(，z\nEnterthecode:");

scanf(〃％s〃，&c);

j=strlen(c);

y=57；

i=l;

printf(Z/Thetextis:〃)；

while(i<=j)

(

while(HT[y].Ichild!=0)

(

if(c[i-l]=='0')

(

y=HT[y].Ichild;

if

continue;

)

if(c[i-l]==T')

(

y=HT[y].rchild;

i++；

數(shù)據(jù)結構》實驗報告-5-

continue;

)