哈夫曼编译器(读文件)
时间: 2023-12-28 18:26:08 浏览: 92
哈夫曼编码是一种常用的数据压缩算法,它通过将出现频率较高的字符用较短的编码表示,从而实现对数据的压缩。在C语言中实现哈夫曼编码的过程可以分为以下几个步骤:
1. 统计字符频率:首先需要读取文件内容,并统计每个字符出现的频率。可以使用一个数组来记录每个字符的频率。
2. 构建哈夫曼树:根据字符频率构建哈夫曼树。哈夫曼树是一种特殊的二叉树,其中每个叶子节点代表一个字符,而非叶子节点代表字符的编码。
3. 生成编码表:根据哈夫曼树,生成每个字符对应的编码。可以使用递归的方式遍历哈夫曼树,记录每个字符的编码。
4. 压缩文件:根据生成的编码表,将文件内容进行压缩。将每个字符替换为对应的编码,并将压缩后的二进制数据写入新的文件中。
5. 解压文件:读取压缩文件,并根据编码表进行解压。将压缩后的二进制数据转换为原始的字符,并将解压后的数据写入新的文件中。
下面是一个简单的示例代码,实现了对文件的哈夫曼编码和解码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct Node {
char data;
int freq;
struct Node* left;
struct Node* right;
} Node;
// 统计字符频率
void countFrequency(FILE* file, int* freq) {
int ch;
while ((ch = fgetc(file)) != EOF) {
freq[ch]++;
}
}
// 创建节点
Node* createNode(char data, int freq) {
Node* node = (Node*)malloc(sizeof(Node));
node->data = data;
node->freq = freq;
node->left = NULL;
node->right = NULL;
return node;
}
// 构建哈夫曼树
Node* buildHuffmanTree(int* freq) {
// TODO: 实现构建哈夫曼树的逻辑
}
// 生成编码表
void generateCodes(Node* root, char* code, int depth, char** codes) {
// TODO: 实现生成编码表的逻辑
}
// 压缩文件
void compressFile(FILE* inputFile, FILE* outputFile, char** codes) {
// TODO: 实现压缩文件的逻辑
}
// 解压文件
void decompressFile(FILE* inputFile, FILE* outputFile, Node* root) {
// TODO: 实现解压文件的逻辑
}
int main() {
// 打开输入文件和输出文件
FILE* inputFile = fopen("input.txt", "r");
FILE* compressedFile = fopen("compressed.bin", "wb");
FILE* decompressedFile = fopen("decompressed.txt", "w");
// 统计字符频率
int freq[256] = {0};
countFrequency(inputFile, freq);
// 构建哈夫曼树
Node* root = buildHuffmanTree(freq);
// 生成编码表
char* codes[256];
generateCodes(root, "", 0, codes);
// 压缩文件
rewind(inputFile);
compressFile(inputFile, compressedFile, codes);
// 解压文件
rewind(compressedFile);
decompressFile(compressedFile, decompressedFile, root);
// 关闭文件
fclose(inputFile);
fclose(compressedFile);
fclose(decompressedFile);
return 0;
}
```
请注意,上述代码只是一个简单的示例,实际的哈夫曼编码实现可能需要更多的细节处理和错误处理。另外,为了简化示例,上述代码中的一些函数实现部分被标记为"TODO",需要根据具体需求进行实现。
阅读全文