山东大学数据结构课程设计:霍夫曼编译码器实验报告
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更新于2024-07-19
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本篇实验报告是关于数据结构课程设计中实现霍夫曼编码器的项目,由山东大学软件工程学院的一名学生完成,学号为201500301214,林子童同学负责。实验目标是深入理解并掌握霍夫曼树的创建、编译码和打印过程,以提升信道效率。
实验的核心任务包括五个部分:
1. 初始化 (Initialization):这个阶段需要从终端接收字符集的大小(n),以及相应的n个字符和m个权值,这些数据用于构建哈夫曼树。哈夫曼树是根据字符出现的频率自动生成的,频率低的字符被赋予较长的编码,频率高的字符编码较短。构建完成后,将哈夫曼树的信息存储到文件hfmtree中,以备后续使用。
2. 编码 (Coding):在编码阶段,系统会利用已经生成的哈夫曼树对输入文件tobetrans中的文本进行编码。编码规则是,根据字符在树中的路径长度来确定其对应的二进制码,较少路径的字符对应较短的编码。编码结果会保存在codefile文件中。
3. 解码 (Decoding):与编码相反,这个步骤是对codefile中的编码进行逆向操作,利用哈夫曼树将其还原成原始字符,结果写入textfile文件中。这个过程确保了信息在传输后能准确恢复。
4. 打印代码文件 (Print):为了便于理解和验证编码结果,系统还提供了功能,以紧凑格式(每行50个代码)在终端显示codefile的内容,并同时将字符形式的编码写入codeprint文件,便于后续分析。
5. 打印哈夫曼树 (Tree printing):最后,系统会展示内存中的哈夫曼树,以直观的形式(如树形结构或凹入表)在终端上呈现,并将字符形式的哈夫曼树记录在treeprint文件中,供用户查看和分析树的结构及其编码规则。
整个实验使用了Microsoft Visual C++ 6.0作为开发工具,实验共需16小时,在实验的第一周进行。该实验不仅锻炼了学生的编程技能,也加深了他们对数据压缩和哈夫曼编码原理的理解,是理论知识与实践应用的重要结合。
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