Question

数据结构实验，求大神提供完整代码（c或c++），不胜感激啊…… 利用哈夫曼编码进行通信可以大大提

数据结构实验，求大神提供完整代码（c或c++），不胜感激啊……

利用哈夫曼编码进行通信可以大大提高信道利用率，缩短信息传输时间，降低传输成本。但是，这要求在发送端通过一个编码系统对待传输数据预先编码，在接收端将传来的数据进行译码（复原）。对于双工信道（即可以双向传输信息的信道），每端都需要一个完整的编/译码系统。试为这样的信息收发站写一个哈夫曼的编/译码系统。
【基本要求】
一个完整的系统应具有以下功能：
（1） I：初始化（Initialization）。从终端读入字符集大小n，以及n个字符和n个权值，建立哈夫曼树，并将它存于文件hfmTree中。
（2） E：编码（Encoding）。利用以建好的哈夫曼树（如不在内存，则从文件hfmTree中读入），对文件ToBeTran中的正文进行编码，然后将结果存入文件CodeFile中。
（3） D：译码（Decoding）。利用已经建好的哈夫曼树将文件CodeFile中的代码进行译码，结果存入文件TextFile中。
（4） P：打印代码文件（Print）。将文件CodeFile以紧凑格式显示在终端上，每行50个代码，同时将此字符形式的编码写入文件CodePrint中。
（5） T：打印哈夫曼树（Tree printing）。将已经在内存中的哈夫曼树以直观的方式（树或凹入表形式）显示在终端上，同时将此字符形式的哈夫曼树写入文件TreePrint中。
【测试数据】
（1） 利用教科书例6-2中的数据调试程序。
（2） 用下表给出的字符集和频度的实际统计数据建立哈夫曼树，并实现以下报文的编码和译码：“THIS PROGRAM IS MY FAVORITE”。
字符 A B C D E F G H I J K L M
频度 186 64 13 22 32 103 21 15 47 57 1 5 32 20
字符 N O P Q R S T U V W X Y Z
频度 57 63 15 1 48 51 80 23 8 18 1 16 1
【实现提示】
（1） 编码结果以文本式存储在文件CodeFile中。
（2） 用户界面可以设计为“菜单”方式：显示上述功能符号，再加上“Q”，表示退出运行Quit。请用户键入一个选择功能符。此功能执行完毕后再显示此菜单，直至某次用户选择了“Q”为止。
（3） 在程序的一次执行过程中，第一次执行I，D或C命令之后，哈夫曼树已经在内存了，不必再读入。每次执行中不一定执行I命令，因为文件hfmTree可能早已建好。
【选作内容】
（1） 上述文件CodeFile中的每个“0”或“1”实际上占用了一个字节的空间，只起到示意或模拟的作用。为最大限度地利用码点存储能力，试改写你的系统，将编码结果以二进制形式存放在文件CodeFile中。
（2） 修改你的系统，实现对你的系统的源程序的编码和译码（主要是将行尾符编/译码问题）。
（3） 实现各个转换操作的源/目的文件，均由用户在选择此操作时指定。

Answer 1

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fstream>
#include <iomanip>
#define INF 10000
using namespace std;
//------哈夫曼树的存储表示------
typedef struct
{
char data; //结点的字符
int weight; //结点的权值
int parent,lchild,rchild; //结点的双亲，左孩子，右孩子下标
}HTNode,*HFMTree;
HFMTree HT;
//------哈夫曼编码表的存储表示------
typedef char** HFMcode; //动态分配数组存储哈夫曼编码表
HFMcode HC;
int N; //字符集个数
//函数声明
void hello(); //欢迎界面
void func(); //具体功能函数
void initHFM(HFMTree &,int); //构造哈夫曼树
void select(HFMTree,int,int&); //构造哈弗曼树的子函数--选择结点
void creatHFMcode(HFMTree,HFMcode &,int); //求哈夫曼编码
void add_code_to_file(HFMTree,HFMcode,int); //将初始哈夫曼编码存入文件hfmTree中
void Encoding(); //编码
void Decoding(); //译码
void Print(); //显示编码
//函数定义
void hello()
{
cout<<"*****该系统可实现如下功能*****\n"
<<"I.初始化构造哈夫曼树和哈弗曼编码并存在文件中\n"
<<"E.利用已建好的哈夫曼树对文件中的正文进行编码\n"
<<"D.利用已建好的哈夫曼树将文件中的代码进行译码\n"
<<"P.将编码文件显示在终端上面并保存在文件中\n"
<<"T.打印哈弗曼树\n"
<<"O.退出系统"<<endl;
func();
}
void func()
{
cout<<"输入相应字母，实现对应功能:";
char c;
cin>>c;
switch(c)
{
case'I':case'i':cout<<"请先输入字符集个数:";cin>>N;initHFM(HT,N);break;
case'E':case'e':Encoding();break;
case'D':case'd':Decoding();break;
case'P':case'p':Print();break;
case'T':case't':;
case'O':case'o':case'0':exit(0);
default:cout<<"输入有误，请重新输入\n";
func();break;
}
}
void initHFM(HFMTree &HT,int n)
{//构造哈弗曼树和哈弗曼编码
if(n<=1)
{
cerr<<"构造失败，请继续操作"<<endl;
hello();
}
int m=2*n-1;
HT=new HTNode[m+1]; //0号单元未用，所以需要动态分配m+1个二单元
for(int i=1;i<=m;i++)
HT[i].lchild=HT[i].parent=HT[i].rchild=0;
cout<<"请输入前"<<n<<"个单元叶子结点的字符:";
getchar();
for(int i=1;i<=n;i++)
HT[i].data=getchar(); //输入前n个单元叶子结点的字符
cout<<"请输入前"<<n<<"个单元叶子结点的权值:";
getchar();
for(int i=1;i<=n;i++)
cin>>HT[i].weight; //输入前n个单元叶子结点的权值
for(int i=n+1;i<=m;i++)
{//用过n-1次的选择，删除，合并来创建哈夫曼树
int s1,s2;
select(HT,i-1,s1);select(HT,i-1,s2);
//在HT[k](1<=k<=i-1)中选择两个其双亲域为0且权值最小的点，并返回他们的序号s1,s2
HT[i].lchild=s1;HT[i].rchild=s2;
HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight;
}
creatHFMcode(HT,HC,n); //求哈夫曼编码
add_code_to_file(HT,HC,n); //将初始哈夫曼编码存入文件中
cout<<"构造成功，请继续操作\n";
hello();
}
void select(HFMTree HT,int x,int &s)
{
int minn=INF;
for(int j=1;j<=x;j++)
{
if(HT[j].parent)
continue;
else
{
if(minn>HT[j].weight)
{
minn=HT[j].weight;
s=j;
}
}
}
HT[s].parent=x+1;
}
void creatHFMcode(HFMTree HT,HFMcode &HC,int n)
{//从叶子到根逆向求每个字符的哈夫曼编码，存储在编码表HC中
HC=new char*[n+1]; //分配存储n个字符编码的动态数组空间
char *cd=new char[n]; //分配临时存放每个字符编码的动态数组空间
cd[n-1]='\0'; //编码结束符
for(int i=1;i<=n;i++) //逐个字符求哈夫曼编码
{
int start=n-1; //start开始时指向最后，及编码结束符位置
int c=i,f=HT[i].parent; //f指向c的双亲结点
while(f!=0)
{
--start;
if(HT[f].lchild==c)
cd[start]='0';
else cd[start]='1';
c=f;
f=HT[f].parent;
}
HC[i]=new char[n-start];
strcpy(HC[i],&cd[start]);
}
delete cd;
}
void add_code_to_file(HFMTree HT,HFMcode HC,int n)
{//将初始哈夫曼编码存入文件hfmTree中
ofstream out;
out.open("hfmTree.txt",ios::out);
out<<left;
out<<setw(4)<<"字符"<<':'<<"编码"<<endl;
for(int i=1;i<=n;i++)
out<<' '<<HT[i].data<<" :"<<HC[i]<<'\n';
out.close();
}
void Encoding()
{
ofstream out1;
out1.open("ToBeTran.txt",ios::out);
out1<<"THIS PROGRAM IS MY FAVORITE";
out1.close();
ifstream in;
in.open("ToBeTran.txt",ios::in);
char str[1000];
in.getline(str,999);
ofstream out2;
out2.open("CodeFile.txt",ios::out);
for(int i=0;str[i]!='\0';i++)
{
for(int j=1;j<=N;j++)
{
if(str[i]==HT[j].data)
{out2<<HC[j];out2<<' ';}
}
}
out2.close();
in.close();
cout<<"编码成功，请继续操作\n";
hello();
}
void Decoding()
{
ifstream in;
in.open("CodeFile.txt",ios::in);
char str[1000];
in.getline(str,999);
for(int i=0;str[i]!='\0';)
{
char s[N];
int j=i;
int t=0;
while(str[j]!=' ')
{
s[t]=str[j];
t++;
j++;
i++;
}
s[t]='\0';
//cout<<s<<' ';
for(int x=1;x<=N;x++)
if(strcmp(s,HC[x])==0)
cout<<HT[x].data;
i++;
}
in.close();
cout<<"\n译码成功，请继续操作\n";
hello();
}
void Print()
{
ifstream in;
in.open("CodeFile.txt",ios::in);
char str[1000];
in.getline(str,999);
ofstream out;
out.open("CodePrin.txt",ios::out);
int t=0;
for(int i=0;str[i]!='\0';i++)
{
if(str[i]!=' ')
{
cout<<str[i];
t++;
out<<str[i];
if(t%50==0)
cout<<'\n';
}
}
in.close();
out.close();
cout<<"\n显示完毕并保存成功，请按回车键继续操作\n";
getchar();getchar();
hello();
}
int main()
{
hello();
return 0;
}

Answer 2

提供个思路就是写两个函数！