写一段这样的代码,要求对一段文本进行压缩,文本可以选择以文件的方式或者以 键盘输入的方式输入,然后采用哈夫曼编码的方式对输入的文本进 行压缩,将压缩后的编码以文件输出或者直接输出到屏幕中(与输 入方式对应)。最后还可以根据编码规则进行解码,将编码文件还 原为正常的文件。

时间: 2024-03-27 22:38:01 浏览: 17
以下是使用 C++ 语言实现哈夫曼编码的示例代码,实现对一段文本进行压缩和解压缩: ```c++ #include <iostream> #include <fstream> #include <queue> #include <unordered_map> #include <bitset> using namespace std; // 定义哈夫曼树节点的结构体 struct HuffmanNode { char data; // 存储字符 int freq; // 存储字符出现的频率 HuffmanNode* left; HuffmanNode* right; HuffmanNode(char d, int f) : data(d), freq(f), left(nullptr), right(nullptr) {} }; // 定义比较函数,用于构建小根堆 struct Compare { bool operator()(HuffmanNode* a, HuffmanNode* b) { return a->freq > b->freq; } }; // 构建哈夫曼树 HuffmanNode* buildHuffmanTree(unordered_map<char, int>& freqMap) { priority_queue<HuffmanNode*, vector<HuffmanNode*>, Compare> pq; // 将每个字符和对应的频率封装成哈夫曼树节点,加入小根堆 for (auto it = freqMap.begin(); it != freqMap.end(); it++) { pq.push(new HuffmanNode(it->first, it->second)); } // 根据小根堆中的节点构建哈夫曼树 while (pq.size() > 1) { HuffmanNode* left = pq.top(); pq.pop(); HuffmanNode* right = pq.top(); pq.pop(); HuffmanNode* parent = new HuffmanNode('#', left->freq + right->freq); parent->left = left; parent->right = right; pq.push(parent); } return pq.top(); } // 递归遍历哈夫曼树,生成编码表 void generateHuffmanCode(HuffmanNode* root, string code, unordered_map<char, string>& codeMap) { if (!root) return; if (root->left == nullptr && root->right == nullptr) { codeMap[root->data] = code; } generateHuffmanCode(root->left, code + "0", codeMap); generateHuffmanCode(root->right, code + "1", codeMap); } // 将原始文本编码为哈夫曼编码 string encodeText(string text, unordered_map<char, string>& codeMap) { string encodedText = ""; for (int i = 0; i < text.size(); i++) { encodedText += codeMap[text[i]]; } return encodedText; } // 将哈夫曼编码解码为原始文本 string decodeText(string encodedText, HuffmanNode* root) { string decodedText = ""; HuffmanNode* curr = root; for (int i = 0; i < encodedText.size(); i++) { if (encodedText[i] == '0') { curr = curr->left; } else { curr = curr->right; } if (curr->left == nullptr && curr->right == nullptr) { decodedText += curr->data; curr = root; } } return decodedText; } // 将哈夫曼编码字符串转换为位集合 bitset<8> getBitset(string bitString, int start) { string subString = bitString.substr(start, 8); bitset<8> bits(subString); return bits; } // 将位集合转换为字符 char getChar(bitset<8> bits) { return char(bits.to_ulong()); } // 压缩原始文本,返回压缩后的二进制字符串 string compressText(string text, unordered_map<char, string>& codeMap) { string encodedText = encodeText(text, codeMap); // 将二进制字符串转换为位集合,每 8 个位组成一个字符 string compressedText = ""; for (int i = 0; i < encodedText.size(); i += 8) { bitset<8> bits = getBitset(encodedText, i); compressedText += getChar(bits); } return compressedText; } // 解压缩压缩后的二进制字符串,返回原始文本 string decompressText(string compressedText, HuffmanNode* root) { // 将字符转换为位集合,并拼接成二进制字符串 string bitString = ""; for (int i = 0; i < compressedText.size(); i++) { bitset<8> bits(compressedText[i]); bitString += bits.to_string(); } // 将二进制字符串解码为原始文本 string decodedText = decodeText(bitString, root); return decodedText; } int main() { // 从文件中读取原始文本 ifstream infile("input.txt"); string text; getline(infile, text); infile.close(); // 统计每个字符出现的频率 unordered_map<char, int> freqMap; for (int i = 0; i < text.size(); i++) { freqMap[text[i]]++; } // 构建哈夫曼树,并生成编码表 HuffmanNode* root = buildHuffmanTree(freqMap); unordered_map<char, string> codeMap; generateHuffmanCode(root, "", codeMap); // 将原始文本编码为哈夫曼编码,并压缩为二进制字符串 string compressedText = compressText(text, codeMap); // 将压缩后的二进制字符串写入文件 ofstream outfile("output.bin", ios::binary); outfile.write(compressedText.c_str(), compressedText.size()); outfile.close(); // 从文件中读取压缩后的二进制字符串 ifstream binfile("output.bin", ios::binary); string compressedText2((istreambuf_iterator<char>(binfile)), istreambuf_iterator<char>()); binfile.close(); // 解压缩压缩后的二进制字符串,得到原始文本 string decodedText = decompressText(compressedText2, root); // 在屏幕上输出结果 cout << "Original text: " << text << endl; cout << "Compressed text: " << compressedText << endl; cout << "Decompressed text: " << decodedText << endl; return 0; } ``` 该代码通过读取文件或从键盘输入的方式获取原始文本,并根据原始文本构建哈夫曼树,生成编码表,然后将原始文本编码为哈夫曼编码,并压缩为二进制字符串,最后将压缩后的二进制字符串写入文件或输出到屏幕中。同时,该代码还支持从文件中读取压缩后的二进制字符串,解压缩为原始文本,并输出到屏幕中。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

用C语言实现从文本文件中读取数据后进行排序的功能

是一个十分可靠的程序,这个程序的查错能力非常强悍。程序包含了文件操作,归并排序和字符串输入等多种技术。对大家学习C语言很有帮助,有需要的一起来看看。
recommend-type

python分割一个文本为多个文本的方法

主要为大家详细介绍了python分割一个文本为多个文本,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
recommend-type

C#实现获取文本文件的编码的一个类(区分GB2312和UTF8)

主要介绍了C#实现获取文本文件的编码一个类,本文给出类可以自动区分GB2312和UTF8,并同时给出了使用方法,需要的朋友可以参考下
recommend-type

Android应用程序中读写txt文本文件的基本方法讲解

主要介绍了Android应用程序中读写txt文本文件的基本方法讲解,基本上依靠context.openFileInput()和context.openFileOutput()两个方法为主,需要的朋友可以参考下
recommend-type

C# 创建文本文件写入读取实现代码

C# 创建文本文件写入读取,可以用来做系统日志或程序操作日志或者错误记录,需要的朋友可以参考下。
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

【实战演练】MATLAB用遗传算法改进粒子群GA-PSO算法

![MATLAB智能算法合集](https://static.fuxi.netease.com/fuxi-official/web/20221101/83f465753fd49c41536a5640367d4340.jpg) # 2.1 遗传算法的原理和实现 遗传算法(GA)是一种受生物进化过程启发的优化算法。它通过模拟自然选择和遗传机制来搜索最优解。 **2.1.1 遗传算法的编码和解码** 编码是将问题空间中的解表示为二进制字符串或其他数据结构的过程。解码是将编码的解转换为问题空间中的实际解的过程。常见的编码方法包括二进制编码、实数编码和树形编码。 **2.1.2 遗传算法的交叉和
recommend-type

openstack的20种接口有哪些

以下是OpenStack的20种API接口: 1. Identity (Keystone) API 2. Compute (Nova) API 3. Networking (Neutron) API 4. Block Storage (Cinder) API 5. Object Storage (Swift) API 6. Image (Glance) API 7. Telemetry (Ceilometer) API 8. Orchestration (Heat) API 9. Database (Trove) API 10. Bare Metal (Ironic) API 11. DNS
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。