用C语言实现(1)统计某电文中字符出现的频率(假设电文中只含有大小写英文字母,以及逗号和点号);(2)把字符出现的频率作为权值建立哈夫曼树,进行哈夫曼编码,并输出每个字符的编码结果;(3)对电文进行哈夫曼编码。(4)把电文的哈夫曼编码进行译码,输出对应电文的内容。

时间: 2023-07-19 20:28:05 浏览: 75
好的,我会根据您的要求进行回答。 首先,我需要说明一下:由于哈夫曼编码是一种动态编码,需要先统计字符出现的频率,再建立哈夫曼树,才能进行哈夫曼编码。因此,要实现这道题目,需要先完成字符频率统计和哈夫曼树的建立。 以下是一份可能的实现方案,供您参考: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> // 定义哈夫曼树节点 typedef struct huff_node { char ch; // 储存字符 int freq; // 储存字符出现频率 struct huff_node *left; // 左子树指针 struct huff_node *right;// 右子树指针 } huff_node; // 统计字符出现频率 void count_freq(char *str, int freq[]) { int i; for (i = 0; i < strlen(str); i++) { if (str[i] >= 'a' && str[i] <= 'z') { freq[str[i] - 'a']++; } else if (str[i] >= 'A' && str[i] <= 'Z') { freq[str[i] - 'A']++; } else if (str[i] == ',' || str[i] == '.') { freq[26]++; } } } // 创建哈夫曼树节点 huff_node *create_node(char ch, int freq) { huff_node *node = (huff_node *)malloc(sizeof(huff_node)); node->ch = ch; node->freq = freq; node->left = NULL; node->right = NULL; return node; } // 从小到大排序 void sort(huff_node **nodes, int n) { int i, j; huff_node *temp; for (i = 0; i < n - 1; i++) { for (j = 0; j < n - i - 1; j++) { if (nodes[j]->freq > nodes[j + 1]->freq) { temp = nodes[j]; nodes[j] = nodes[j + 1]; nodes[j + 1] = temp; } } } } // 建立哈夫曼树 huff_node *build_huff_tree(int freq[]) { int i, n = 0; huff_node *nodes[28]; for (i = 0; i < 26; i++) { if (freq[i] > 0) { nodes[n] = create_node(i + 'a', freq[i]); n++; } } if (freq[26] > 0) { nodes[n] = create_node(',', freq[26]); n++; } if (freq[27] > 0) { nodes[n] = create_node('.', freq[27]); n++; } while (n > 1) { sort(nodes, n); huff_node *temp = create_node('\0', nodes[0]->freq + nodes[1]->freq); temp->left = nodes[0]; temp->right = nodes[1]; nodes[0] = temp; for (i = 2; i < n; i++) { nodes[i - 1] = nodes[i]; } n--; } return nodes[0]; } // 输出哈夫曼编码 void print_huff_code(huff_node *root, char code[], int len) { if (root->left == NULL && root->right == NULL) { printf("%c: ", root->ch); int i; for (i = 0; i < len; i++) { printf("%c", code[i]); } printf("\n"); } else { code[len] = '0'; print_huff_code(root->left, code, len + 1); code[len] = '1'; print_huff_code(root->right, code, len + 1); } } // 哈夫曼编码 void huff_encode(huff_node *root, char *str, char *code[]) { int i, j, len; for (i = 0; i < strlen(str); i++) { huff_node *node = root; len = 0; while (node->left != NULL && node->right != NULL) { if (str[i] >= 'a' && str[i] <= 'z') { node = (str[i] - 'a' == node->left->ch - 'a') ? node->left : node->right; } else if (str[i] >= 'A' && str[i] <= 'Z') { node = (str[i] - 'A' == node->left->ch - 'a') ? node->left : node->right; } else if (str[i] == ',') { node = (26 == node->left->ch - 'a') ? node->left : node->right; } else if (str[i] == '.') { node = (27 == node->left->ch - 'a') ? node->left : node->right; } code[i][len] = (node == node->left) ? '0' : '1'; len++; } code[i][len] = '\0'; } } // 哈夫曼译码 void huff_decode(huff_node *root, char *code[], int n) { int i, j; huff_node *node; for (i = 0; i < n; i++) { node = root; for (j = 0; j < strlen(code[i]); j++) { if (code[i][j] == '0') { node = node->left; } else { node = node->right; } } printf("%c", node->ch); } printf("\n"); } int main() { char str[1000]; int freq[28] = {0}; printf("请输入电文:\n"); scanf("%[^\n]", str); getchar(); // 读取换行符 count_freq(str, freq); huff_node *root = build_huff_tree(freq); char code[1000][100] = {0}; printf("各字符编码如下:\n"); print_huff_code(root, code[0], 0); huff_encode(root, str, code); printf("编码后电文为:\n"); int i; for (i = 0; i < strlen(str); i++) { printf("%s", code[i]); } printf("\n"); printf("译码后电文为:\n"); huff_decode(root, code, strlen(str)); return 0; } ``` 以上代码实现了: 1. 统计给定电文中每个字符出现的频率; 2. 建立哈夫曼树,并输出每个字符的哈夫曼编码; 3. 对电文进行哈夫曼编码; 4. 对哈夫曼编码进行译码,并输出原电文。 请注意,以上代码并不是唯一的实现方案,也不一定是最优的实现方案。不同的编写习惯和实现思路,可能会导致代码的不同。
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