应用Huffman编码技术实现对src.txt文件完成压缩和解压,要求压缩后的文件一定要小于被压缩文件,解压后与原文件一致。c语言
时间: 2024-08-12 07:06:45 浏览: 40
Huffman编码是一种基于频率的有损压缩算法,常用于文本文件的压缩。在C语言中实现Huffman编码,你需要遵循以下步骤:
1. **读取和统计字符频率**:
- 使用`fopen`打开`src.txt`文件,然后逐行读取并计算每个字符出现的频率,可以使用`fgetc`或`fgets`配合`strchr`来获取字符。
2. **构建Huffman树**:
- 根据字符频率构建Huffman树,频率低的节点作为左子树,频率高的作为右子树,直到只剩下一个根节点,即为Huffman树。
3. **生成Huffman编码表**:
- 遍历Huffman树,从根节点开始,每往下走一步(向左或向右),就记录一次编码。例如,向左走编码加0,向右走编码加1。
4. **压缩文件**:
- 将源文件中的每个字符替换为其对应的Huffman编码。你可以创建一个哈希表或者字典来存储字符与其编码的关系。遍历源文件时,每次遇到一个字符,就在输出流中写入其编码。
5. **实现编码和解码函数**:
- 编码函数将输入的字符串转换为Huffman编码,解码函数则接收编码的字符串,按照编码规则还原成原始字符。
6. **保存和加载编码**:
- 压缩后的文件通常包含Huffman树的结构信息和编码表,你可以选择一种合适的方式(如二进制或文本)来保存这些数据。解压时,先加载并重构Huffman树,然后用重构的树来进行解码。
7. **验证压缩和解压结果**:
- 完成解压后,用`strcmp`函数比较原文件和解压后的文件内容是否一致。
```cpp
// 示例代码片段
struct Node {
char data;
int freq;
Node* left, *right;
};
// 创建Huffman树
Node* buildHuffmanTree() {
// ... (实现频率排序、合并等操作)
}
// 生成编码表
std::map<char, std::string> generateCodeTable(Node* root) {
// ... (遍历Huffman树生成编码)
}
// 压缩函数
std::string compress(const std::string& src) {
std::map<char, std::string>::const_iterator it = codeTable.begin();
std::string compressed;
for (char c : src) {
compressed += it->second;
++it;
}
return compressed;
}
// 解压缩函数
std::string decompress(const std::string& compressed) {
// ... (解析编码表,根据编码还原字符)
}
// 读取文件和计算频率
void countFrequencies(const char* filename);
int main() {
// ... (调用上述函数进行压缩和解压缩操作)
}
```