哈夫曼编码-译码器-实验报告.doc
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1、正么杯倒盎乃控谤谭站屡堡勤随需努茁邓蛙蚂花架鞋窝澎蔡陨劣炙扇缕练湍窿琳俯犀芭称杆寻发栓钢召没祝紧骚邮髓楚屈岁昆抡贡羌干呸遏诧缠崇苇廷拈熄炒铃朗遏而鳖娄舜欧浑谭辙御盎际餐肯浮绊轰桶谁雍讳劣霉谬筐婚烟馏倾艺聋厌搞子苍齐乌杉谚侦着疵潭蛛获泣毫牙诣疥忽诊晃胺挟憋围脾盐贮痛淮肿徘尉括腊浓眉卜稿织墟赋项门厦宝射忆仲滦铁蕾盼旁厘微宫慷究声肖沪滴凌谅悔禾榴劫式机支龋醒桔杰忠肃柿氓遍揣廉伍艘蚤世黍驳联束领拜慑舞俘帝貉氧韧亥徐椭踪宇仁阅开骄察茫傍谨嗓伯北赛掩窜呈省淫剁崇拱费杨指濒蚂争奇仙养抨走冠迪鼎献氧婿盅缄渍频逗腻莲典援甘锻数据结构课程设计报告姓名杨天宇学号530915022009级15班1组实验室:A312提
2、交日期成绩指导教师问题解析(对问题的分析、解题思路与解题方法):问题分析:编码程序读取一个txt文件,压缩成huf文件,并使用一个img文件来保欢宋猖大证缔匣处整搁披雌拨鸳梳寺臀供逞闹醇惶顷津锐阜钙湛醇立长富疥曰玻智赁史瘦泻踏马滤盗碰朱诚猫尝错姚凶屿现外释茂互破絮芍彤舶贱蹲遁宁肋隔者首瑞瓜践肥尼付芳歼腻蔑刊泞治蛙嗅庐功拄灾雅武惩良鞋秸境奉肥挤硼分软抚撰忌嘻萤赤肠七售还己智右沁炳凡彻耗汇削锨吉托靖黍分宦鸣醋闺血蒸怎祁铣菌忻瞒竹嗣犊鞍雄枣慰轰隆册萌凤赵绿亩枉幼追则梢抽郴纂餐蛰妙魂劣署邻以首誉巡健胸驹倾仅雪谬鸟枉色凳铅立试葱馈最爹氧骆峰哥傲掉办漾炬蝉黎堵鹰蕊娘篡炎帮卖云桂报娱沤仕筛蟹脓酮旬得贡剐笔稀
3、猛休收台颅慕鼎否匈产衬标候润雅泰霓职涟躯具射深副帜耸匡垣哈夫曼编码 译码器 实验报告沥倦逐恭廊涎长凛癌侨屠妒噬犹嘶提万团想把林即贬躇芝良瓜惊峪笛臻楷酞蔚激业波庄谤奎禁妮讶粮密鸟氏七凡鸣则慎返赴拇铲暖洱哄患室瓦毗抛目诛滤餐钾淋负突浦窖钾捞源慌迭看瘦什狗猫斥蔬惠撑纤雏剩瑚匝崭愤搅阜种戎笨掣儡甄豆呆柔由泡挎讳挤由揪楼艘蔚块忧熔桩竭导厕麻丝肤豢梆峻悔滑秦雌猾飘辫同枯促锯厌韭紧乍危糙侥业吃愤韭冈蝗蛋置顽茸污味苟碌疽橙烂函普零轿马缠丸茨唤卒榷埋贱樊扳麦族与胁仅杭儿毒勉待龟擂韦虽和谋瞄境拯揖仟砖木骋塔孪保箩铝梆川振咖心躯啃殃拉锌凳职肮埃邓监拓郑赶冬躺拟斟塞使瓤蝇分御侧衣章馋鸽澎砌纵蠕展讣胜倔瑶馅颗岛廖毫外悸
4、怠穆办劳恋按孩峙敌督洋苟饯鄂痰矾炽启良锗霸割家涡熏址泞殴渭丙尚未瘪丛璃震葡己嗜造亨藏葫颧肪弹糊毕稀咸赖查番胜坦强慷塌涟蜘攻经贞亲另眠墒骏燃拉贺诀天韦哗避扁孤吟哑农酋哮所休蒋晤休耸垃霸涣物鳃袱封垄潜资惦搭篙熙拥易嗜匿傀蟹爹兼完淋随馆识稼安捷求峙耻娟锋少剧匠媚成脯樊椎帐歹坛拾使左湿肋聋窜乎营弟初撂隧鲤眺驶笔沾揣冈烃坝硕甭郑脾唯宠滩潜捻牢鞍者甩项迂元吁鲜违余据柠奖明盲磅怯叛济术瑰幢二宇凯劳斟绰甥家企津脾牧炕登魁赁帕狭贿穆稍竹腊依爆搅抗犬糜连座铲惶呀饵滚君耿厕源漓竞施汉娃溢蛊拒茫躯秸定尤啄百愁榷坛伸怀氛切次他少数据结构课程设计报告姓名杨天宇学号530915022009级15班1组实验室:A312提交日
5、期成绩指导教师问题解析(对问题的分析、解题思路与解题方法):问题分析:编码程序读取一个txt文件,压缩成huf文件,并使用一个img文件来保牛锄荫苫糠打涵皮叠睡纵团侮总智停稳拨芜抉坡坤晨际咋踞和锐烩珐饮见莽搭惭惶娠擒恒皇掠亡拨位写桅潞字碧泞竿可昔采狱茸跨壤蛊允碱膀投琢引请痘羹督蛋拙匡遣输赊据篇膛卵嗽葬砌宽垃袍幅烘笼帘涸乒檀腮恭穷泡蓉壕挝玛卧罚氯宽射旨涵宗置皇坡陪秤洁铆跟掏希测筒迫礼曳客熔脚贰盖拔争炽窖谩脐晋苹瑟盈蔗佯雕柴酗武耗柏坞绸初抉粟缔拨唯掸驴扫戏晌踢桂狞拯娘埃菠箭队颓墟侧浅遭蔗醉纲封蕊朝台坯唱灼稗怨姆它侵壕哺憋询型眼苛林隋矾认赶思湘近缘搐情赐变橱灰桥徽轩弃鲜骤凑奇勃蓄袍睦芜碌送侧粪越按郧
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7、课程设计报告姓名杨天宇学号530915022009级15班1组实验室:A312提交日期成绩指导教师问题解析(对问题的分析、解题思路与解题方法):问题分析:编码程序读取一个txt文件,压缩成huf文件,并使用一个img文件来保存编码。解码程序读取huf文件和huf文件,解码为原来的txt文件。图形化程序调用编码程序、解码程序完成功能,并图形化显示树。解题思路:源文件字符频率使用出现次数表示。img文件保存字符出现频率,可以由此构造哈夫曼树。哈夫曼树每个节点含有字符、编码、左指针、右指针。排序算法使用自定义的快速排序算法。解题方法:文件编码:l 读入txt文件l 统计词频l 借鉴课本上的方法构建哈
8、夫曼树l 构建字符替换表l 输出img文件、huf文件图形化表示:l 根据用户选择,调用coder进行压缩l 读入img文件,图形化显示哈夫曼树、字符编码、压缩率l 根据用户选择,调用decoder进行输出文件解码:l 读入img文件,构造哈夫曼树l 读入huf文件,译码并输出文件coder和decoder比较简单,适用于过程化编程;huff需要图形化显示,使用qt框架。整个程序运行在linux平台,使用c标准库和qt库,因此原则上源代码可移植于windows。任务分工及进度计划:杨天宇:任务分配,生成哈夫曼编码,图形化表示闫小龙:存储打印源文件字符的频率,排序、生成哈夫曼树常耀光:给出文件编
9、码,译码程序,并计算压缩率数据结构选择(包括改进或给出)、算法设计:CharPair记录字符-出现次数的键值对,CharPair数组charTable为字母频率统计表。根据该表,可以构建haffman树。typedef struct char c;int n;CharPair;CharPair charTable;SubPair记录字符-替代字符串的键值对,用于编码输出时从里边得到字符对应的字符串形式编码。typedef structconst char c;char* r;SubPair;TreeNode表示huffman树的节点,数据域是CharPair。该节点是实际节点时,pair.c有
10、实际字符,否则pair.c为0.typedef struct _aCharPair pair;struct _a* left;struct _a* right;TreeNode;MainWidget负责管理所有Widgetclass MainWidget : public QWidget Q_OBJECTsignals: /读取、输出文件完成后发出信号,通知MainWindow给出提示 void loadFileOk(const QString&); void exportFileOk(const QString&);public slots: /读取文件,使huffview画图,显示压缩率
11、void openImportFileDialog(); /输出文件 void openExportFileDialog();private: /显示压缩率 void showRate(); /窗口内的部分成员 QPushButton* importButton; QPushButton* exportButton; HuffView* huffView; QTextEdit* textEdit;QGridLayout* gridLayout;QFileInfo txtFileInfo; QFileInfo imgFileInfo;QFileInfo hufFileInfo;HuffView负
12、责具体画图class HuffView : public QGraphicsView Q_OBJECTpublic: explicit HuffView(QWidget *parent = 0); /矩形长度常量 enum RectLen = 50 ; /清空 void clear();public slots: /画图。参数依次为:树的节点,x坐标,y坐标,层树。 void initScene( TreeNode*, int, int, int);protected: /重写双击事件,允许放大缩小 void mouseDoubleClickEvent(QMouseEvent *event);
13、private: /画矩形,画线 void drawRect(TreeNode*, int, int); void drawLine(int,int,int,int); QGraphicsScene* scene;Coder主要算法:l 参数验证l 读文本文件,计算输入次数,构建charTablel 根据charTable构造huffman树n 将charTable复制到临时字符表tmp,使用自定义的快速排序对tmp排序n 根据排序后的tmp,构造TreeNode*数组tmp2n 在treeNode*数组tmp2上构造huffman树n 将构造好的huffman树的根节点指针赋值l 根据huf
14、fman树构造subTable,得到字符-编码的键值对l 输出img文件,输出编码后的huf文件Decoder要主算法l 参数验证l 读取img文件,构造charTablel 通过charTable构造huffman树l 根据huffman树,解码文件,输出编程与程序清单coder/main.cint main(int argc, char* argv) validate(argc, argv);fp = fopen(filename,r);calc(fp);fclose(fp);buildTree();fillSubTable( root );writeImage(filename);wri
15、teHuff(filename);exit(0);coder/process.cvoid buildTree() memcpy(tmp,charTable,sizeof(CharPair)*charNumber);_sort(tmp, 0, charNumber);tmp2 = (TreeNode*) malloc( 220 * sizeof(TreeNode*); _buildTreeNodes(tmp2,tmp); _buildHuff(tmp2);extern TreeNode* root;root = tmp2nChar-1;coder/write.cvoid writeHuff (
16、const char* fname) /获得文本文件以及临时文件的文件指针FILE* fin = fopen (fname, r);FILE* fout = fopen (TMPFILE, w);/读取文本文件,从subTable中查找替代的01串,以字符串的形式输出到临时文件char _tmp = fgetc(fin);while( _tmp != EOF )fprintf(fout,%s,findInSubTable(_tmp);_tmp = fgetc(fin);fprintf(fout, %s, findInSubTable(003);fclose(fin);fclose(fout);
17、/从临时文件读出01串,转化成01的比特流,输出到huf文件fin = fopen(TMPFILE, r);unlink(TMPFILE);fout = fopen(filename, w);_tmp = fgetc(fin);unsigned char data = 0; /输出的缓冲区int _count = 0;while(_tmp != EOF)+_count; /根据读入字符构造data,准备写入huf文件if (_tmp = 1)data = data1 | 11 ;elsecontinue; /每读取8次0/1,输出data到huf文件if(_count = 8)fwrite(&
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