帮我用c语言写一个利用Huffan编码实现文件压缩

时间: 2024-03-14 09:48:04 浏览: 57
好的,我可以为您提供一个简单的C语言实现。以下代码实现了文件的压缩和解压功能: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX_TREE_HT 256 #define MAX_FILENAME 100 // 定义哈夫曼树节点 struct HuffmanNode { char data; int freq; struct HuffmanNode *left; struct HuffmanNode *right; }; // 定义哈夫曼编码 struct HuffmanCode { char data; char code[MAX_TREE_HT]; }; // 统计字符出现频率 void countFrequency(FILE *fp, int *freq) { char ch; while ((ch = fgetc(fp)) != EOF) { freq[ch]++; } } // 创建哈夫曼树节点 struct HuffmanNode *createNode(char data, int freq) { struct HuffmanNode *node = (struct HuffmanNode *) malloc(sizeof(struct HuffmanNode)); node->data = data; node->freq = freq; node->left = node->right = NULL; return node; } // 创建哈夫曼树 struct HuffmanNode *buildHuffmanTree(int *freq) { int i; struct HuffmanNode *node, *left, *right; struct MinHeap *heap = createMinHeap(MAX_TREE_HT); for (i = 0; i < MAX_TREE_HT; i++) { if (freq[i] > 0) { node = createNode((char) i, freq[i]); insertMinHeap(heap, node); } } while (heap->size > 1) { left = deleteMinHeap(heap); right = deleteMinHeap(heap); node = createNode('\0', left->freq + right->freq); node->left = left; node->right = right; insertMinHeap(heap, node); } node = deleteMinHeap(heap); destroyMinHeap(heap); return node; } // 生成哈夫曼编码 void generateHuffmanCode(struct HuffmanNode *node, char *code, int len, struct HuffmanCode *hCodes) { if (node == NULL) { return; } if (node->left == NULL && node->right == NULL) { hCodes[node->data].data = node->data; hCodes[node->data].code[len] = '\0'; strcpy(hCodes[node->data].code, code); return; } code[len] = '0'; generateHuffmanCode(node->left, code, len + 1, hCodes); code[len] = '1'; generateHuffmanCode(node->right, code, len + 1, hCodes); } // 将哈夫曼编码写入文件 void writeHuffmanCode(FILE *fp, struct HuffmanCode *hCodes, int *freq) { int i, j; char ch; fwrite(freq, sizeof(int), MAX_TREE_HT, fp); for (i = 0; i < MAX_TREE_HT; i++) { if (freq[i] > 0) { ch = (char) i; fwrite(&ch, sizeof(char), 1, fp); fwrite(hCodes[i].code, sizeof(char), strlen(hCodes[i].code), fp); } } } // 从文件中读取哈夫曼编码 struct HuffmanNode *readHuffmanCode(FILE *fp, int *freq) { int i, j, len; char ch, *code; struct HuffmanNode *root = NULL; struct HuffmanNode *node = NULL; fread(freq, sizeof(int), MAX_TREE_HT, fp); for (i = 0; i < MAX_TREE_HT; i++) { if (freq[i] > 0) { ch = (char) i; code = (char *) malloc(sizeof(char) * (MAX_TREE_HT + 1)); fread(code, sizeof(char), MAX_TREE_HT, fp); node = createNode(ch, freq[i]); if (root == NULL) { root = node; } for (j = 0, len = strlen(code); j < len; j++) { if (code[j] == '0') { if (node->left == NULL) { node->left = createNode('\0', 0); } node = node->left; } else if (code[j] == '1') { if (node->right == NULL) { node->right = createNode('\0', 0); } node = node->right; } } free(code); } } return root; } // 压缩文件 void compressFile(char *filename, struct HuffmanCode *hCodes) { int i, len; char ch, *code; FILE *fpin, *fpout; fpin = fopen(filename, "rb"); if (fpin == NULL) { printf("Error: cannot open file %s\n", filename); return; } len = strlen(filename); filename[len - 3] = 'h'; filename[len - 2] = 'f'; filename[len - 1] = 'c'; fpout = fopen(filename, "wb"); if (fpout == NULL) { printf("Error: cannot create file %s\n", filename); return; } int freq[MAX_TREE_HT] = {0}; countFrequency(fpin, freq); struct HuffmanNode *root = buildHuffmanTree(freq); generateHuffmanCode(root, code, 0, hCodes); writeHuffmanCode(fpout, hCodes, freq); rewind(fpin); code = (char *) malloc(sizeof(char) * (MAX_TREE_HT + 1)); while ((ch = fgetc(fpin)) != EOF) { strcpy(code, hCodes[ch].code); for (i = 0, len = strlen(code); i < len; i++) { if (code[i] == '0') { fwrite("0", sizeof(char), 1, fpout); } else if (code[i] == '1') { fwrite("1", sizeof(char), 1, fpout); } } } free(code); fclose(fpin); fclose(fpout); printf("File %s is compressed successfully!\n", filename); } // 解压文件 void decompressFile(char *filename, struct HuffmanNode *root) { int i; char ch, bit; FILE *fpin, *fpout; fpin = fopen(filename, "rb"); if (fpin == NULL) { printf("Error: cannot open file %s\n", filename); return; } int freq[MAX_TREE_HT] = {0}; readHuffmanCode(fpin, freq); root = readHuffmanCode(fpin, freq); char newfilename[MAX_FILENAME]; int len = strlen(filename); strncpy(newfilename, filename, len - 3); newfilename[len - 3] = 'u'; newfilename[len - 2] = 'n'; newfilename[len - 1] = 'c'; fpout = fopen(newfilename, "wb"); if (fpout == NULL) { printf("Error: cannot create file %s\n", newfilename); return; } struct HuffmanNode *node = root; while ((ch = fgetc(fpin)) != EOF) { for (i = 7; i >= 0; i--) { bit = (ch & (1 << i)) ? '1' : '0'; if (bit == '0') { node = node->left; } else if (bit == '1') { node = node->right; } if (node->left == NULL && node->right == NULL) { fwrite(&node->data, sizeof(char), 1, fpout); node = root; } } } fclose(fpin); fclose(fpout); printf("File %s is decompressed successfully!\n", filename); } int main() { int op; char filename[MAX_FILENAME]; struct HuffmanCode hCodes[MAX_TREE_HT] = {{0}}; struct HuffmanNode *root = NULL; while (1) { printf("1. Compress file\n"); printf("2. Decompress file\n"); printf("3. Exit\n"); printf("Enter your choice: "); scanf("%d", &op); switch (op) { case 1: printf("Enter filename to compress: "); scanf("%s", filename); compressFile(filename, hCodes); break; case 2: printf("Enter filename to decompress: "); scanf("%s", filename); decompressFile(filename, root); break; case 3: exit(0); } } return 0; } ``` 希望这个代码对您有帮助!
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