C++用二帮我写一个C++程序用二叉树将文本文档中的字符进行霍夫曼编码

时间: 2023-09-11 07:07:44 浏览: 132
好的,下面是一个简单的C++程序,使用二叉树将文本文档中的字符进行霍夫曼编码: ```c++ #include <iostream> #include <fstream> #include <queue> #include <unordered_map> #include <bitset> using namespace std; //定义霍夫曼树的节点结构体 struct HuffmanNode { char ch; //字符 int freq; //出现频率 HuffmanNode *left; //左子节点 HuffmanNode *right; //右子节点 HuffmanNode(char ch, int freq, HuffmanNode *left = nullptr, HuffmanNode *right = nullptr) { this->ch = ch; this->freq = freq; this->left = left; this->right = right; } }; //定义优先队列的比较函数 struct Compare { bool operator()(HuffmanNode *a, HuffmanNode *b) { return a->freq > b->freq; } }; //统计文本文档中各个字符出现的频率 unordered_map<char, int> getFreqTable(string filename) { unordered_map<char, int> freq_table; ifstream infile(filename); char ch; while (infile >> noskipws >> ch) { freq_table[ch]++; } infile.close(); return freq_table; } //根据频率表构建霍夫曼树 HuffmanNode *buildHuffmanTree(unordered_map<char, int> freq_table) { priority_queue<HuffmanNode *, vector<HuffmanNode *>, Compare> pq; for (auto it = freq_table.begin(); it != freq_table.end(); it++) { pq.push(new HuffmanNode(it->first, it->second)); } while (pq.size() > 1) { HuffmanNode *node1 = pq.top(); pq.pop(); HuffmanNode *node2 = pq.top(); pq.pop(); pq.push(new HuffmanNode('\0', node1->freq + node2->freq, node1, node2)); } return pq.top(); } //遍历霍夫曼树,生成每个字符的编码 void generateCodeTable(HuffmanNode *root, unordered_map<char, string> &code_table, string code = "") { if (root == nullptr) { return; } if (root->left == nullptr && root->right == nullptr) { code_table[root->ch] = code; } generateCodeTable(root->left, code_table, code + "0"); generateCodeTable(root->right, code_table, code + "1"); } //将文本文档中的每个字符替换为其对应的霍夫曼编码,并将编码后的文本存储到一个新的文件中 void compressFile(string input_filename, string output_filename, unordered_map<char, string> code_table) { ifstream infile(input_filename); ofstream outfile(output_filename); char ch; string code; while (infile >> noskipws >> ch) { code += code_table[ch]; while (code.size() >= 8) { bitset<8> b(code.substr(0, 8)); code = code.substr(8); outfile << (char)b.to_ulong(); } } if (code.size() > 0) { bitset<8> b(code + string(8 - code.size(), '0')); outfile << (char)b.to_ulong(); } infile.close(); outfile.close(); } //解码函数,将编码后的文本解码为原始文本 void decompressFile(string input_filename, string output_filename, HuffmanNode *root) { ifstream infile(input_filename); ofstream outfile(output_filename); HuffmanNode *cur = root; char ch; while (infile >> noskipws >> ch) { bitset<8> b(ch); for (int i = 7; i >= 0; i--) { if (b[i] == 0) { cur = cur->left; } else { cur = cur->right; } if (cur->left == nullptr && cur->right == nullptr) { outfile << cur->ch; cur = root; } } } infile.close(); outfile.close(); } int main() { string input_filename = "input.txt"; string output_filename = "output.bin"; string decompressed_filename = "decompressed.txt"; unordered_map<char, int> freq_table = getFreqTable(input_filename); HuffmanNode *root = buildHuffmanTree(freq_table); unordered_map<char, string> code_table; generateCodeTable(root, code_table); compressFile(input_filename, output_filename, code_table); decompressFile(output_filename, decompressed_filename, root); return 0; } ``` 这个程序会读取名为"input.txt"的文本文档,并将其中的字符进行霍夫曼编码,将编码后的结果存储到名为"output.bin"的文件中。然后,程序会将"output.bin"文件中的编码解码为原始文本,并将结果存储到名为"decompressed.txt"的文件中。
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