哈夫曼指导书 C语言程序设计

《哈夫曼指导书 C语言程序设计》是针对C语言课程设计的一份参考资料，主要讲解了如何使用哈夫曼编码进行信息压缩与解压缩。哈夫曼编码是一种数据压缩技术，通过构建最优二叉树（哈夫曼树）来为字符分配最短的唯一编码，以减少通信传输的数据量，提高效率和安全性。 课程设计的目标是提升学生运用数据结构知识解决问题的能力，包括问题分析、设计、编程和调试等软件开发全过程。哈夫曼编码在此场景下的应用，要求学生设计并实现两个独立的C语言程序：一个用于统计文本文件的字符频率，生成哈夫曼树和编码，并保存；另一个程序则根据保存的哈夫曼树和编码，实现文本文件的编码和解码。 具体技术要求如下： 1. 第一个程序需对多个同类文本文件进行统计，构建哈夫曼树并生成编码，结果保存在磁盘文件中。 2. 第二个程序需能读取哈夫曼树和编码，对文本文件进行编码或解码。编码结果是0/1位串的二进制文件，解码则恢复为原始文本。 课程设计步骤包括： 1. 分析题目，完成总体设计和详细设计，包括问题分析、算法思路、功能设计和模块划分。 2. 编程、调试，并得到教师认可。 3. 完成课程设计报告，包括问题分析、总体设计、详细设计、测试报告、小结和软件使用说明。 课程设计报告中，需要特别注意的是，哈夫曼树的构建和编码过程，以及如何处理码文件最后一字节的多余位信息。在处理位串时，可能需要使用位运算将'0'/ '1'字符串转换为字节文件。同时，为了适应所有字符，包括汉字，选择扩展ASCII码字符集，使得每个字符的ASCII码对应哈夫曼树的叶子结点。 编码和解码过程如下： - 编码：从文本文件读取字符，将其编码为0/1字符串，然后使用位操作将字符串压缩为0/1位串，存入二进制文件。 - 解码：从二进制文件读取0/1位串，利用哈夫曼树还原为原始字符，写入文本文件。 整个设计过程旨在锻炼学生的实际编程技能，以及理解和应用哈夫曼编码的深度。同时，要求学生具有严谨的科学态度和良好的编程习惯，防止抄袭，确保课程设计的原创性和质量。