编程实现哈夫曼编码和译码系统。 利用哈夫曼编码进行通讯可以大大提高信道利用率,缩短信息传输时间,降低传输成本,但是,这要求在发送端通过一个编码系统对待传数据进行预先编码;在接受端将传来的数据进行解码(复原)对于双工信道(即可以双向传输的信道),每端都要有一个完整的编/译码系统。请为这样的信息收发站写一个哈夫曼的编译码系统。 要求: 1)从终端读入字符集大小为n,及n个字符和n个权值,建立哈夫曼树,进行编码并且输出,并将它存于文件hfmtree中。 2)利用已建好的哈夫曼编码文件hfmtree,对存储于文件中的某正文进行编码。输出字符正文,再输出该文的二进制码。 3)对2)的编码进行译码,译码结果存储到文件中,并与编码前的文件对比。
时间: 2024-03-31 17:34:59 浏览: 72
好的,这是一个比较复杂的编程任务,需要涉及到哈夫曼树的构建、编码和译码等多个方面。我可以帮你提供一个大致的思路,但具体实现还需要你自己完成。
1. 哈夫曼树的构建
首先读入字符集大小n和n个字符的权值,然后构建哈夫曼树。具体步骤如下:
- 将每个字符及其权值作为一个节点,构建n个只有根节点的树。
- 从这些树中选出权值最小的两个树,将它们合并为一棵新树,并令它们成为新树的左右子树,新树的根节点权值为左右子树根节点权值之和。
- 重复上述步骤,直到所有树都合并为一棵树为止。这棵树就是哈夫曼树。
在构建哈夫曼树的过程中,需要用到一个最小堆来维护每个树的权值,以便快速找到最小的两个树进行合并。
2. 哈夫曼编码
在构建好哈夫曼树之后,可以根据哈夫曼树来生成每个字符的编码。具体步骤如下:
- 从哈夫曼树的根节点开始遍历,如果往左走就添加一个0到编码中,如果往右走就添加一个1到编码中,直到遍历到某个叶子节点。
- 将该叶子节点对应的字符和编码记录下来。
- 对所有字符都进行上述操作,生成它们的编码。
3. 编码和译码
对于编码,可以先读入待编码的文件,然后根据已经生成的编码表来将每个字符转换为对应的编码。具体步骤如下:
- 读入待编码的文件,将其中的每个字符按照编码表转换为对应的编码。
- 将所有编码拼接在一起,得到该文件的二进制码。
对于译码,可以根据已经生成的哈夫曼树来将二进制码还原为原始的字符。具体步骤如下:
- 读入待译码的二进制文件,将其中的每个01序列按照哈夫曼树进行解码。
- 将所有字符拼接在一起,得到译码后的文件。
在编码和译码的过程中,需要用到哈夫曼树和编码表,因此需要将它们存储到文件中,以便后续使用。
希望这些思路可以帮助你完成这个编程任务。如果你还有其他问题或者需要更详细的帮助,可以继续向我提问。
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