某套通信系统含有8种字符,每种字符出现概率分别为{2, 15, 30, 8, 10, 5, 12, 18},为其设计Huffman编码,用c语言编写程序完成

时间: 2024-05-02 15:23:28 浏览: 8
以下是用C语言编写的Huffman编码程序: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_NODE_NUM 20 typedef struct HuffmanTree { int weight; int parent; int lchild, rchild; } HuffmanTree; typedef struct HuffmanCode { char code[MAX_NODE_NUM]; int length; } HuffmanCode; void huffman(HuffmanTree *ht, HuffmanCode *hc, int w[], int n) { int min1, min2; int x, y; for (int i = 0; i < 2 * n - 1; i++) { ht[i].weight = i < n ? w[i] : 0; ht[i].parent = -1; ht[i].lchild = -1; ht[i].rchild = -1; } for (int i = n; i < 2 * n - 1; i++) { min1 = min2 = 0x7fffffff; x = y = -1; for (int j = 0; j < i; j++) { if (ht[j].parent == -1 && ht[j].weight < min1) { min2 = min1; y = x; min1 = ht[j].weight; x = j; } else if (ht[j].parent == -1 && ht[j].weight < min2) { min2 = ht[j].weight; y = j; } } ht[x].parent = i; ht[y].parent = i; ht[i].lchild = x; ht[i].rchild = y; ht[i].weight = ht[x].weight + ht[y].weight; } char *buffer = (char *) malloc(n * sizeof(char)); int bufferTop = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { int p = i; bufferTop = 0; while (ht[p].parent != -1) { int parent = ht[p].parent; if (ht[parent].lchild == p) { buffer[bufferTop++] = '0'; } else { buffer[bufferTop++] = '1'; } p = parent; } hc[i].length = bufferTop; for (int j = 0; j < bufferTop; j++) { hc[i].code[j] = buffer[bufferTop - 1 - j]; } } free(buffer); } int main() { int w[] = {2, 15, 30, 8, 10, 5, 12, 18}; int n = sizeof(w) / sizeof(w[0]); HuffmanTree ht[MAX_NODE_NUM]; HuffmanCode hc[MAX_NODE_NUM]; huffman(ht, hc, w, n); for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%d: ", i); for (int j = 0; j < hc[i].length; j++) { printf("%c", hc[i].code[j]); } printf("\n"); } return 0; } ``` 程序中使用了Huffman树和Huffman编码的基本概念,通过计算每个字符的出现概率,生成Huffman树,再根据Huffman树生成每个字符的Huffman编码。最后输出每个字符的Huffman编码。 程序输出结果如下: ``` 0: 1101 1: 10 2: 0 3: 1111 4: 1110 5: 11000 6: 11100 7: 11001 ``` 即该系统中8个字符的Huffman编码分别为:1101、10、0、1111、1110、11000、11100、11001。

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