帮我用c语言写代码完成以下任务哈夫曼编码 任务:根据电文中各字符出现的频率,建立哈夫曼树,并设计字符的哈夫曼编码。 功能要求: 1) 建立并输出哈夫曼树的存储结构; 2) 根据哈夫曼树,设计并输出对应字符的哈夫曼编码; 3) 将指定接收到的电文进行译码并输出。 界面要求:程序运行后,给出菜单项的内容和输入提示: 1. 建立哈夫曼树 2. 哈夫曼编码 3. 译码 0. 退出 请选择0-3:

时间: 2024-03-19 21:44:52 浏览: 12
为了方便,我将分为三部分给你分别展示代码,包括建立哈夫曼树、哈夫曼编码和译码。 建立哈夫曼树: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX_TREE_SIZE 100 typedef struct { char ch; // 存储字符 int weight; // 存储权值 int parent, lchild, rchild; // 存储父节点和左右子节点的下标 } HTNode, *HuffmanTree; void CreateHuffmanTree(HuffmanTree *HT, int n) { if (n <= 1) { return; } int m = 2 * n - 1; *HT = (HuffmanTree) malloc((m + 1) * sizeof(HTNode)); for (int i = 1; i <= n; i++) { scanf(" %c %d", &(*HT)[i].ch, &(*HT)[i].weight); (*HT)[i].parent = 0; (*HT)[i].lchild = 0; (*HT)[i].rchild = 0; } for (int i = n + 1; i <= m; i++) { (*HT)[i].ch = ' '; (*HT)[i].weight = 0; (*HT)[i].parent = 0; (*HT)[i].lchild = 0; (*HT)[i].rchild = 0; } int s1, s2, min1 = 0, min2 = 0; for (int i = n + 1; i <= m; i++) { s1 = s2 = 0; min1 = min2 = 0; for (int j = 1; j < i; j++) { if ((*HT)[j].parent == 0) { if ((*HT)[j].weight < (*HT)[min1].weight) { min2 = min1; min1 = j; } else if ((*HT)[j].weight < (*HT)[min2].weight) { min2 = j; } } } (*HT)[min1].parent = i; (*HT)[min2].parent = i; (*HT)[i].lchild = min1; (*HT)[i].rchild = min2; (*HT)[i].weight = (*HT)[min1].weight + (*HT)[min2].weight; } } void PrintHuffmanTree(HuffmanTree HT, int n) { printf("Huffman Tree:\n"); for (int i = 1; i <= 2 * n - 1; i++) { printf("%d: %c %d %d %d %d\n", i, HT[i].ch, HT[i].weight, HT[i].parent, HT[i].lchild, HT[i].rchild); } } ``` 哈夫曼编码: ```c #define MAX_CODE_LEN 20 typedef struct { char ch; char code[MAX_CODE_LEN]; } HCode; void HuffmanCoding(HuffmanTree HT, int n, HCode *HC) { char *cd = (char *) malloc(n * sizeof(char)); cd[n - 1] = '\0'; for (int i = 1; i <= n; i++) { int start = n - 1; int c = i; int f = HT[i].parent; while (f != 0) { if (HT[f].lchild == c) { cd[--start] = '0'; } else { cd[--start] = '1'; } c = f; f = HT[f].parent; } strcpy(HC[i].code, &cd[start]); HC[i].ch = HT[i].ch; } free(cd); } void PrintHuffmanCode(HCode *HC, int n) { printf("Huffman Code:\n"); for (int i = 1; i <= n; i++) { printf("%c: %s\n", HC[i].ch, HC[i].code); } } ``` 译码: ```c void Decode(HuffmanTree HT, int n) { printf("Please input the coded message:\n"); char code[100]; scanf("%s", code); int p = 2 * n - 1; for (int i = 0; code[i] != '\0'; i++) { if (code[i] == '0') { p = HT[p].lchild; } else { p = HT[p].rchild; } if (HT[p].lchild == 0 && HT[p].rchild == 0) { printf("%c", HT[p].ch); p = 2 * n - 1; } } printf("\n"); } ``` 完整代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX_TREE_SIZE 100 #define MAX_CODE_LEN 20 typedef struct { char ch; // 存储字符 int weight; // 存储权值 int parent, lchild, rchild; // 存储父节点和左右子节点的下标 } HTNode, *HuffmanTree; typedef struct { char ch; char code[MAX_CODE_LEN]; } HCode; void CreateHuffmanTree(HuffmanTree *HT, int n) { if (n <= 1) { return; } int m = 2 * n - 1; *HT = (HuffmanTree) malloc((m + 1) * sizeof(HTNode)); for (int i = 1; i <= n; i++) { scanf(" %c %d", &(*HT)[i].ch, &(*HT)[i].weight); (*HT)[i].parent = 0; (*HT)[i].lchild = 0; (*HT)[i].rchild = 0; } for (int i = n + 1; i <= m; i++) { (*HT)[i].ch = ' '; (*HT)[i].weight = 0; (*HT)[i].parent = 0; (*HT)[i].lchild = 0; (*HT)[i].rchild = 0; } int s1, s2, min1 = 0, min2 = 0; for (int i = n + 1; i <= m; i++) { s1 = s2 = 0; min1 = min2 = 0; for (int j = 1; j < i; j++) { if ((*HT)[j].parent == 0) { if ((*HT)[j].weight < (*HT)[min1].weight) { min2 = min1; min1 = j; } else if ((*HT)[j].weight < (*HT)[min2].weight) { min2 = j; } } } (*HT)[min1].parent = i; (*HT)[min2].parent = i; (*HT)[i].lchild = min1; (*HT)[i].rchild = min2; (*HT)[i].weight = (*HT)[min1].weight + (*HT)[min2].weight; } } void PrintHuffmanTree(HuffmanTree HT, int n) { printf("Huffman Tree:\n"); for (int i = 1; i <= 2 * n - 1; i++) { printf("%d: %c %d %d %d %d\n", i, HT[i].ch, HT[i].weight, HT[i].parent, HT[i].lchild, HT[i].rchild); } } void HuffmanCoding(HuffmanTree HT, int n, HCode *HC) { char *cd = (char *) malloc(n * sizeof(char)); cd[n - 1] = '\0'; for (int i = 1; i <= n; i++) { int start = n - 1; int c = i; int f = HT[i].parent; while (f != 0) { if (HT[f].lchild == c) { cd[--start] = '0'; } else { cd[--start] = '1'; } c = f; f = HT[f].parent; } strcpy(HC[i].code, &cd[start]); HC[i].ch = HT[i].ch; } free(cd); } void PrintHuffmanCode(HCode *HC, int n) { printf("Huffman Code:\n"); for (int i = 1; i <= n; i++) { printf("%c: %s\n", HC[i].ch, HC[i].code); } } void Decode(HuffmanTree HT, int n) { printf("Please input the coded message:\n"); char code[100]; scanf("%s", code); int p = 2 * n - 1; for (int i = 0; code[i] != '\0'; i++) { if (code[i] == '0') { p = HT[p].lchild; } else { p = HT[p].rchild; } if (HT[p].lchild == 0 && HT[p].rchild == 0) { printf("%c", HT[p].ch); p = 2 * n - 1; } } printf("\n"); } int main() { HuffmanTree HT = NULL; HCode HC[MAX_TREE_SIZE]; int n = 0; while (1) { printf("1. Create Huffman Tree\n"); printf("2. Huffman Coding\n"); printf("3. Decode\n"); printf("0. Exit\n"); printf("Please select 0-3: "); int choice; scanf("%d", &choice); switch (choice) { case 0: return 0; case 1: printf("Please input the number of characters: "); scanf("%d", &n); CreateHuffmanTree(&HT, n); PrintHuffmanTree(HT, n); break; case 2: HuffmanCoding(HT, n, HC); PrintHuffmanCode(HC, n); break; case 3: Decode(HT, n); break; default: printf("Invalid input\n"); break; } } } ```

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