哈夫曼算法：ASCII文件压缩与解压实战

本资源是一份针对数据结构与算法课程的期末作业，具体涉及哈夫曼算法在ASCII文件压缩和解压的应用。作业目标是编写一个程序，该程序能够根据用户输入的字符串构建一棵哈夫曼树，然后利用该树进行字符编码（哈夫曼编码）和解码。用户在`main`函数中可以通过修改`buildTree`函数中的字符串来定制哈夫曼树，之后在`encode`部分输入字符生成其编码，而在`decode`部分则输入二进制字符以恢复原始字符串。 关键知识点包括： 1. **需求分析**： - 程序功能：利用哈夫曼编码实现文本文件的压缩和解压缩，用户可自定义输入字符串生成哈夫曼树。 - 用户交互：用户可以控制输入字符以构建哈夫曼树，并在编码和解码阶段参与操作。 - 输入限制：解码过程中，仅允许输入哈夫曼树中已存在的字符，否则会导致解码失败。 2. **概要设计**： - **主程序流程**： - 初始化哈夫曼树； - 创建编码表（codeTable）存储字符编码； - 分别执行encode和decode函数，分别处理编码和解码操作。 - **抽象数据类型**： - 定义了哈夫曼树节点（htNode）、哈夫曼树结构（htTree）和队列结构（pQueue）等数据结构。 - **模块层次关系**：主程序依赖于buildTree、buildTable、encode和decode等子函数，这些函数之间互相协作。 3. **详细设计**： - **数据类型定义**： - 使用结构体定义了哈夫曼树节点（包含符号和指向左右子节点的指针）、哈夫曼树、队列节点（包含值、优先级和指向下一个节点的指针）以及队列。 - **伪代码表示**：展示了结构体的声明和队列的定义，用于实现程序的底层数据结构。 整个作业围绕哈夫曼算法的核心原理展开，涉及树的构建、查找和编码规则，以及如何将这些概念应用到实际文件压缩和解压操作中。理解并实现这个项目需要掌握哈夫曼编码的构建过程、队列数据结构的使用以及如何通过递归遍历哈夫曼树进行编码和解码。此外，编程实践中还应注意错误处理和输入验证，确保程序的健壮性。完成这个任务有助于深入理解数据结构和算法在实际问题中的应用。