二哈夫曼编码译码器实验.pdf

哈夫曼编码译码器实验 哈夫曼编码是一种变长前缀编码，用于无损压缩数据。哈夫曼编码译码器实验旨在设计一个哈夫曼编码、译码系统，实现对ASCII编码的文本文件中的字符进行哈夫曼编码，生成编码文件，并将编码文件译码还原为一个文本文件。 一、哈夫曼树的创建过程 哈夫曼树的创建过程可以分为四步： 1. 构成初始集合：对给定的n个权值{W1,W2,W3,...,Wi,...,Wn}构成n棵二叉树的初始集合F={T1,T2,T3,...,Ti,...,Tn}，其中每棵二叉树Ti只有一个权值为Wi的根结点，它的左右子树均为空。 2. 选取左右子树：在F中选取两棵根结点权值最小的树作为新构造的二叉树的左右子树，新二叉树的根结点的权值为其左右子树的根结点的权值之和。 3. 删除左右子树：从F中删除这两棵树，并把这棵新的二叉树同样以升序排列加入到集合F中。 4. 重复二和三步：重复二和三两步，直到集合F中只有一棵二叉树为止。 二、哈夫曼编码译码器实验步骤 1. 读取文件：读取ASCII编码的文本文件，并统计字符的出现频率。 2. 创建哈夫曼树：根据字符的出现频率构建哈夫曼树，并给出每个字符的哈夫曼编码。 3. 哈夫曼编码：将文本文件利用哈夫曼树进行编码，存储成压缩文件。 4. 比较文件大小：计算文件压缩率，并与原文本文件大小进行比较。 5.译码：将huf文件译码还原为一个文本文件，并与原txt文件进行比较。 三、哈夫曼编码译码器的实现 哈夫曼编码译码器实验的实现可以使用C++语言，定义结构体类型的signode作为哈夫曼树的节点，定义结构体类型的hufnode作为哈夫曼编码对照表的节点，定义HFM类实现对哈夫曼树的创建，利用其成员函数完成哈夫曼编码译码的工作。 哈夫曼编码译码器实验的关键在于字符统计和哈夫曼树的创建以及解码。因此，需要定义结构体类型的signode数组SN[256]，保存ASCII编码的字符，是否在文章中出现（bool类型）以及出现次数（int类型，权重），左右孩子节点位置，父节点位置信息。 此外，还需要定义hufnode数组hufNode[256]，在编码时最为哈夫曼编码对照表的节点，char型c保存字符，int code[100]保存其哈夫曼编码。 四、哈夫曼编码译码器实验结果 哈夫曼编码译码器实验的结果可以通过计算文件压缩率和译码结果来评估haarman编码译码器的性能。实验结果表明，哈夫曼编码译码器可以有效地压缩文件大小，并且可以正确地译码还原为原文本文件。 哈夫曼编码译码器实验旨在设计一个哈夫曼编码、译码系统，实现对ASCII编码的文本文件中的字符进行哈夫曼编码，生成编码文件，并将编码文件译码还原为一个文本文件。