第三次作业应宇杰191516331

【哈夫曼编码】是一种基于贪心算法的高效数据压缩方法，主要应用于数据编码和通信领域。在数据结构课程设计中，哈夫曼编码通常作为一项重要的实践课题，旨在让学生理解并实现其工作原理。 哈夫曼编码的核心思想是通过构建一棵特殊的二叉树——哈夫曼树（也称为最优二叉树），来为每个字符分配唯一的二进制编码。在哈夫曼树的构建过程中，首先需要计算每个字符的频率或权重，然后逐步将权重最小的两个节点合并，直到所有节点都成为树的一部分。最终，左子节点代表0，右子节点代表1，从根节点到叶节点的路径就构成了字符的哈夫曼编码。 在应宇杰同学的课程设计中，他需要实现以下功能： 1. **建立哈夫曼树的算法**（HuffmanCoding）：这个函数接收一个哈夫曼树结构体指针、字符数组、字符权重数组和权重总数，通过不断地选择最小节点进行合并，构建出哈夫曼树。 2. **选择算法**（select）：此函数从已经构建好的哈夫曼树中找出parent为0且权重最小的两个节点，用于下一步的合并。 3. **编码**（Coding）：根据哈夫曼树生成每个字符的编码，并存储下来。 4. **解码**（Decoding）：输入已编码的哈夫曼数，通过哈夫曼树进行解码，恢复原始信息。 5. **打印编码**（Print_code）：将编码后的哈夫曼编码显示在屏幕上并保存到txt文件中。 6. **打印哈夫曼树**（Print_tree）：以图形化方式展示构建出的哈夫曼树。 7. **从文件读入哈夫曼树**（Read_tree）：从外部文件读取已存储的哈夫曼树结构，便于后续的解码操作。 8. **查找递归算法**（find）：在哈夫曼树中根据01字符串找到对应的叶子节点，实现解码过程。 9. **转换算法**（Convert_tree）：将哈夫曼树转换为一种特定格式（如凹凸表形式），便于存储和传递。 在数据结构设计中，使用C语言实现哈夫曼编码涉及到对结构体的定义（如HTNode），以及一系列的函数接口设计。例如，`HTNode`结构体包含了字符、父节点、左子节点、右子节点和权重等字段。在实际编程中，还需要考虑到内存管理、错误处理和用户交互等细节。 通过这样的课程设计，学生不仅能深入理解哈夫曼编码的理论，还能提升实际编程和问题解决能力。同时，这也是对数据结构中二叉树操作、贪心策略以及文件操作等基础知识的综合运用。