软件工程课程设计：哈弗曼编码与译码实现详解

本资源主要探讨的是《数据结构》课程设计中关于哈弗曼编码和译码器的设计与实现，作者是软件工程专业的学生张向阳，指导教师为钱鸽。项目旨在通过哈弗曼编码算法构建一个高效的编码和解码系统。 首先，实验目的聚焦于哈夫曼编码，这是一种基于给定权值的变长编码方法，其核心在于构造哈弗曼树。哈弗曼树是通过对初始n个权值的二叉树进行合并，形成一棵具有最小带权路径长度的树。每次合并都是选取两个权值最小的节点作为新树的父节点，如此递归进行，直至所有节点合并成一棵树。 在设计阶段，关键步骤包括定义哈弗曼树结点的数据结构，包括字符（ch）、权值(weight)、父节点(parent)和左右子节点(lchild, rchild)。作者使用typedef创建了一个名为ntnode的结构体，并使用一个指向该结构体的指针HT来存储字符和权值信息。初始化过程中，将字符z设为树的字符w，其他成员变量初始化为0，然后对剩余的m-n个结点进行填充，设置它们的字符为'0'，权值、父节点和子节点都为0。 构建哈弗曼树的过程涉及一个for循环，控制变量i从n+1开始，通过Selet()函数找到权值最小的两个节点，记录位置p1和p2。接下来，使用while循环遍历HT[i]，找到父节点为0的节点，即未被合并的节点，继续进行合并操作，直至所有节点都纳入哈弗曼树。 编码功能则基于已经构建的哈弗曼树，将输入的字符通过'0'和'1'映射到树的分支，形成编码。输入字符会写入ToBeTran.txt文件，并进行编码后存储在CodeFile.txt文件中。整个过程体现了哈弗曼编码的高效性和压缩特性。 总结部分可能会回顾整个设计和实现过程，以及编码和译码的性能分析，以及可能的优化方向。此外，还应列出参考书目，为后续研究者提供进一步学习的资料来源。 综上，这个项目不仅涵盖了哈弗曼编码的基本原理和算法实现，还包括了实际编程和调试的技能应用，具有较高的实践价值和理论深度。