文件加密-赫夫曼算法-數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

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2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題（含答案詳解+作文范文）_第1頁(yè)

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文檔簡(jiǎn)介

1、　　文件加密-赫夫曼算法　　一目的　　通過(guò)課程設(shè)計(jì)，鞏固和加深對(duì)線(xiàn)性表、棧、隊(duì)列、字符串、樹(shù)、圖、查找、排序等理論知識(shí)的理解；掌握現(xiàn)實(shí)復(fù)雜問(wèn)題的分析建模和解決方法（包括問(wèn)題描述、系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)建模、代碼實(shí)現(xiàn)、結(jié)果分析等）；提高利用計(jì)算機(jī)分析解決綜合性實(shí)際問(wèn)題的基本能力。&

2、lt;p>　　二需求分析　　1、文件加密核心算法（赫夫曼編碼）設(shè)計(jì)　　文件加密的核心算法是赫夫曼編碼，赫夫曼編碼的完成首先建立在赫夫曼樹(shù)的創(chuàng)建，在此之前要完成編碼字符的權(quán)值計(jì)算，依照題意：　　1、將26個(gè)字符的權(quán)值存入weight結(jié)構(gòu)體中。&

3、lt;p>　　2、將各個(gè)結(jié)點(diǎn)HTNode補(bǔ)充數(shù)值，創(chuàng)建赫夫曼樹(shù)HuffmanTree。　　3、赫夫曼樹(shù)創(chuàng)建完畢，即可進(jìn)行字符串的編碼和解碼工作。核心算法即完成。　　2、功能要求和說(shuō)明　　使用菜單操作，提示用戶(hù)相應(yīng)的操作，用戶(hù)指定文件對(duì)其進(jìn)行加密或解密，在屏幕上可以看到文

4、件內(nèi)容。　　用戶(hù)指定文件，默認(rèn)在D:\，為了便于測(cè)試編碼和解碼的正確性?？梢杂捎脩?hù)輸入字符串進(jìn)行編碼和解碼。　　三概要設(shè)計(jì)　　1、可滿(mǎn)足輸入輸出的形式及限制　　本程序只支持26字符編碼解碼，程序運(yùn)行中間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)outfile.t

5、xt文件，用于存儲(chǔ)加密或解密內(nèi)容。支持用戶(hù)在屏幕查看文件內(nèi)容。　　程序在用戶(hù)輸入數(shù)據(jù)前，會(huì)輸出相應(yīng)的提示，在用戶(hù)輸入超出范圍或者輸入錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)提示重新輸入或者提示錯(cuò)誤并退出。　　2、所用數(shù)據(jù)類(lèi)型的定義及含義　　此程序運(yùn)用了整形、實(shí)型、字符型、指針、數(shù)組、結(jié)構(gòu)體。下面是全局（舉例）：<

6、p>　　typedef struct{　　int weight;　　int parent,lchild,rchild;　　}HTNode; //構(gòu)造赫夫曼樹(shù)結(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)體　　typedef struct{<p

7、>　　HTNode *HTN; //存儲(chǔ)編碼的各個(gè)字符　　int length; //需編碼字符個(gè)數(shù)　　int size; //赫夫曼編碼總?cè)萘?lt;/p>　　}HuffmanTree; //構(gòu)造赫夫曼樹(shù)的結(jié)構(gòu)體&

8、lt;p>　　typedef struct{　　char *ch; //存放需要編碼的原始字碼　　int *in; //存放各個(gè)字碼的權(quán)值　　}Weight; 　　cha

9、r Code[27][26]; //存放各個(gè)字符的赫夫曼編碼01　　int Code_N[30]; //存放各個(gè)字符對(duì)應(yīng)編碼01的個(gè)數(shù)，用于輸出控制　　3、各模塊的劃分　　簡(jiǎn)化圖：<

10、p>　　4、各模塊的功能描述　　1、赫夫曼編碼部分：題意規(guī)定字符頻率或用戶(hù)輸入字符串，計(jì)算出字符權(quán)值，創(chuàng)建赫夫曼樹(shù)，進(jìn)行赫夫曼編碼，將其存入全局變量，用于字符串編碼解碼，文件加密及解密。　　2、文件加密部分：由用戶(hù)輸入加密的文件名稱(chēng)（filename.txt），加密過(guò)程中將加密后內(nèi)容暫時(shí)存入outfile.txt中，此時(shí)已經(jīng)將filename.tx

11、t中內(nèi)容加密，但內(nèi)容在outfile.txt中，重新將outfile.txt內(nèi)容存入到filename.txt中，則文件加密過(guò)程完成。　　3、文件解密部分：文件解密過(guò)程同加密過(guò)程，只是內(nèi)容處理只是由加密變?yōu)榻饷苓^(guò)程。其余過(guò)程不改變，解密過(guò)程也用到了outfile.txt文件。　　4、文件查看部分：用戶(hù)輸入文件名稱(chēng)，文件內(nèi)容輸出到屏幕，用于查看文件加密或解

12、密的結(jié)果。　　5、各函數(shù)的定義及描述　　void showMenu(); //輸出菜單列表　　操作結(jié)果：在屏幕上打印出菜單　　void Init_Huf

13、fmanTree(HuffmanTree &H,Weight S); //對(duì)赫夫曼樹(shù)結(jié)構(gòu)初始化　　H是初始化的赫夫曼樹(shù)的結(jié)構(gòu)體，S是字符及權(quán)值的結(jié)構(gòu)體　　操作結(jié)果：對(duì)H和S進(jìn)行了初始化　　void Init_Weight(Weight &S,int msize,int msize1);

14、//對(duì)編碼個(gè)數(shù)和權(quán)值的結(jié)構(gòu)初始化　　S是傳入函數(shù)的字符及權(quán)值的結(jié)構(gòu)體　　msize和msize1是初始化S.ch和S.in的整形數(shù)據(jù)　　操作結(jié)果：將Weight結(jié)果體初始化　　void WeightNumber(Weight &S);

15、 //求出輸入字符串各個(gè)字符的權(quán)值　　S是傳入的的Weight結(jié)構(gòu)體　　操作結(jié)果：S的數(shù)值按照程序重新計(jì)算字符權(quán)值　　void select(HuffmanTree H,int j,int a[]); //選擇parent=0且權(quán)值較小的兩個(gè)HTn

16、ode　　H是HuffmanTree結(jié)構(gòu)體傳入數(shù)值，a[]用來(lái)返回兩個(gè)較小權(quán)值的下標(biāo)　　操作結(jié)果：a[]存入了在j個(gè)數(shù)據(jù)中較小權(quán)值的結(jié)點(diǎn)下標(biāo)　　void creat_HuffmanTree(HuffmanTree &H); //創(chuàng)建赫夫曼樹(shù)

17、　H是HuffmanTree結(jié)構(gòu)體。　　操作結(jié)果：H構(gòu)建好了赫夫曼樹(shù)　　void creat_HTCode(HuffmanTree H,Weight S); //赫夫曼編碼　　操作結(jié)果：輸出各個(gè)字符編碼并存入code[][]中。　　void explain_H

18、TCode(HuffmanTree H,Weight S); //用戶(hù)輸入01字符串進(jìn)行赫夫曼解碼　　輸入內(nèi)容：輸入01字符串　　操作結(jié)果：輸出對(duì)01字符串按照赫夫曼編碼對(duì)應(yīng)的字符串　　void encryptFile(Weight S);

19、 //對(duì)指定文件進(jìn)行加密　　操作結(jié)果：文件內(nèi)容變?yōu)榘凑蘸辗蚵幋a規(guī)則的01字符內(nèi)容　　void deencryptFile(HuffmanTree H,Weight S); //對(duì)指定文件進(jìn)行解密　　操作結(jié)果：加密內(nèi)容變?yōu)榘凑蘸辗蚵幋a規(guī)則對(duì)應(yīng)的字符內(nèi)容

20、;　　void my_readFile(); //用于讀出文件中所儲(chǔ)存的全部信息　　操作結(jié)果：在屏幕上輸出指定文件內(nèi)容　　6、各函數(shù)之間的調(diào)用關(guān)系　　主函數(shù)中是菜單打?。╯howmenu ()）和switch()

21、，各模塊套用和調(diào)用關(guān)系如下：　　主函數(shù)中調(diào)用Init_HuffmanTree(h,s); creat_HuffmanTree(h); creat_HTCode(h,s);　　explain_HTCode(h,s); encryptFile(s); deencryptFile(h,s); WeightNumber(s);<p

22、>　　子函數(shù)creat_HuffmanTree(h);中調(diào)用了select(HuffmanTree H,int j,int a[]);　　四詳細(xì)設(shè)計(jì)　　1、流程圖　　2、數(shù)據(jù)類(lèi)型及定義<

23、;/p>　　1、此程序運(yùn)用了整形、實(shí)型、字符型、指針、文件指針、數(shù)組、結(jié)構(gòu)體。　　2、全局變量的數(shù)據(jù)類(lèi)型　　typedef struct{　　int weight;　　int parent,lchild,rchild;&

24、lt;p>　　}HTNode; //構(gòu)造赫夫曼樹(shù)結(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)體　　typedef struct{　　HTNode *HTN; //存儲(chǔ)編碼的各個(gè)字符　　int length; //需編碼字符個(gè)數(shù)　　int si

25、ze; //赫夫曼編碼總?cè)萘?lt;/p>　　}HuffmanTree; //構(gòu)造赫夫曼樹(shù)的結(jié)構(gòu)體　　typedef struct{　　char *ch; //存放需要編碼的原始字碼　　int *in;

26、 //存放各個(gè)字碼的權(quán)值　　}Weight; 　　char Code[27][26]; //存放各個(gè)字符的赫夫曼編碼01　　int Code_N[30]; //存放各個(gè)字符對(duì)應(yīng)編碼01的個(gè)數(shù)，用于輸出控制

27、;　　3、數(shù)據(jù)的定義聲明　　主函數(shù)中定義了：HuffmanTree h; //用于構(gòu)建赫夫曼樹(shù)　　Weight s; //用于存放各個(gè)字符的權(quán)值　　3、主要程序的源代碼（部分）及注釋　　//

28、對(duì)赫夫曼樹(shù)結(jié)構(gòu)初始化　　void Init_HuffmanTree(HuffmanTree &H,Weight S){　　H.HTN=new HTNode[S.in[0]*2-1];　　for(int i=1;i<=S.in[0]*2-1;i++){ //將H.HTN[i]權(quán)值、父親節(jié)點(diǎn)、左右孩

29、子都設(shè)置為0　　H.HTN[i].weight=0;　　H.HTN[i].parent=0;　　H.HTN[i].lchild=0;　　H.HTN[i].rchild=0; 　　}<

30、;/b>　　for(int j=1;j<=S.in[0];j++){　　H.HTN[j].weight=S.in[j];　　} 　　H.length=S.in[0];

31、 //需要編碼的字符個(gè)數(shù)　　H.size=S.in[0]*2-1; //赫夫曼編碼容量為2*n-1,n為編碼字符個(gè)數(shù)　　}　　//對(duì)編碼個(gè)數(shù)和權(quán)值的結(jié)構(gòu)初始化　　void Init_Weig

32、ht(Weight &S,int msize,int msize1){　　S.ch=new char[msize];　　S.in=new int[msize1];　　if(!S.ch&&!S.in){　　cout<<"未能分配

33、空間!"<<endl;　　getchar();　　exit(0);　　}　　}　　//求出輸入

34、字符串各個(gè)字符的權(quán)值　　void WeightNumber(Weight &S){　　char s[50];　　int i=0,j=1,k=1;　　for(i=0;i<50;i++)　　S.in[i]=0;</

35、p>　　printf("請(qǐng)輸入要編碼的字符串(0-50)：\n");　　gets(s); //輸入字符串　　while(s[i]!='\0'){<

36、b>　　j=1;　　while(S.ch[j]!='\0'){ //統(tǒng)計(jì)字符串中各字符存入S.ch中　　if(S.ch[j]==s[i]){ 　　j=1;<b

37、>　　i++;　　continue;　　}else j++;　　}　　S.ch[k]=s[i];　　k++;&

38、lt;/b>　　i++;　　}　　S.ch[k]='\0';　　i=1;　　while(S.c

39、h[i]!='\0') 　　i++;　　S.in[0]=i-1; 　　for(i=1;S.ch[i]!='\0';){

40、 //統(tǒng)計(jì)字符串中各字符的個(gè)數(shù)　　for(j=0;s[j]!='\0';){　　if(S.ch[i]==s[j]){　　S.in[i]++;　　}

41、　j++;　　}　　i++;　　}　　}　　//選擇par

42、ent=0且權(quán)值較小的兩個(gè)HTnode　　void select(HuffmanTree H,int j,int a[]){　　a[1]=a[2]=0;　　H.HTN[0].weight=1000;　　for(int i=1;i<=j;i++){

43、　　if(H.HTN[i].parent==0){ //parent為0，則為未插入樹(shù)的結(jié)點(diǎn)　　if(H.HTN[i].weight<H.HTN[a[1]].weight){　　a[2]=a[1];　　a[1]=i;</

44、p>　　}　　else if(H.HTN[i].weight<H.HTN[a[2]].weight){　　a[2]=i;　　}

45、;　　}　　}　　}　　//創(chuàng)建赫夫曼樹(shù)　　void creat_HuffmanTree(HuffmanTree &am

46、p;H){　　int i=H.length;　　int node[3];　　node[1]=i;node[2]=i;　　HTNode h1,h2;　　h1.weight=h2.weight=H.HTN[0].weight;<

47、/p>　　for(int k=i+1;k<=H.size;k++){　　select(H,k-1,node); 　　//選擇出兩個(gè)權(quán)值較小的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)，node存有兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的值　　H.HTN[node[1]].parent=k; //構(gòu)造

48、出父親結(jié)點(diǎn)　　H.HTN[node[2]].parent=k;　　H.HTN[k].lchild=node[1];　　H.HTN[k].rchild=node[2];　　H.HTN[k].weight=H.HTN[node[1]].weight+H.HTN[node[2]

49、].weight;　　}　　}　　//赫夫曼編碼　　void creat_HTCode(HuffmanTree H,Weight S){

50、;　　int i,j,n,k=25;　　for(i=0;i<30;i++) //Code_N用于計(jì)數(shù)，初始化為0，為計(jì)數(shù)準(zhǔn)備　　Code_N[i]=0;　　for(i=1;i<=H.length;i++){

51、 //對(duì)每個(gè)字符進(jìn)行編碼　　k=25; //編碼不會(huì)超過(guò)25個(gè)字符　　//將各個(gè)字符編碼存入到Code中　　for(j=i,n=H.HTN[i].parent;j!=0;j=n,n=H.HTN[n].parent){

52、　　if(H.HTN[n].lchild==j){ 　　Code[i][k--]='0';　　Code_N[i]++;　　}else{　　Code[i][k--]='1

53、9;;　　Code_N[i]++;　　}　　if(H.HTN[n].parent==0)　　break;　　}<

54、;/p>　　}　　for(i=1;i<=H.length;i++) //循環(huán)輸出各個(gè)字符的編碼　　{　　printf("%c編碼為：",S

55、.ch[i]);　　for(k=25-Code_N[i]+1;k<=25;k++){　　printf("%c",Code[i][k]);　　}　　printf("\n");</p&g

56、t;　　}　　}　　//赫夫曼解碼　　void explain_HTCode(HuffmanTree H,Weight S){　　cha

57、r a[50],b[30];　　int n=0,i,j,l=0,k=0;　　printf("請(qǐng)輸入需要解碼的字符串（0—49例子：01010）\n");　　gets(a); 　　while(a[

58、n]!='\0')　　n++;　　for(j=H.size,i=0;i<n;){ //結(jié)束控制為01字符個(gè)數(shù)的限制　　j=H.size; 　　while(H.

59、HTN[j].lchild!=0&&H.HTN[j].rchild!=0&&a[i]!='\0'){　　if(a[i]=='0'){ 　　j=H.HTN[j].lchild; i++;　　}</p

60、>　　else{　　j=H.HTN[j].rchild; i++;　　}　　}　　if(j<=H.length){

61、 //控制當(dāng)剩余一部分01卻無(wú)法解碼　　b[l++]=S.ch[j]; //將對(duì)應(yīng)解碼的字符存放到b中用于輸出　　k=i; //記錄無(wú)法解碼01的個(gè)數(shù)用于輸出　　}<p

62、>　　if(a[i]=='\0') 　　break;　　}　　for(i=0;i<k;i++)　　printf("%c",a[i])

63、;　　printf("序列解碼后代碼為：");　　for(i=0;i<l;i++)　　printf("%c",b[i]);　　printf("\n無(wú)法解碼序列為：");<p&g

64、t;　　for(i=k;i<n;i++)　　printf("%c",a[i]);　　}　　/*對(duì)指定文件進(jìn)行加密*/　　void encryptFile(Weight S){<p

65、>　　FILE *fp1,*fp2;　　char ch;　　int k=25,i;　　char ming[]="D:\\",wen[20];　　char fileName[]="";<

66、;/p>　　printf("\n請(qǐng)輸入讀取的文件的名稱(chēng)(例：outfile1.txt): ");　　do　　{　　scanf("%s",wen);

67、　　if(strlen(wen)>20)　　printf("文件字符過(guò)長(zhǎng),(0~20)");　　}while(strlen(wen)>20);　　strcat(ming,wen);　　strcpy(fileName,min

68、g);　　if((fp1=fopen(ming,"r"))==NULL){ //打開(kāi)方式為讀取方式　　printf("%s文件無(wú)法打開(kāi)!",fileName);　　exit(1);<

69、/p>　　}　　if((fp2=fopen("D:\\outFile.txt","w+"))==NULL){ //打開(kāi)方式為寫(xiě)入方式　　printf("D:\\outFile.txt%s文件無(wú)法打開(kāi)!");

70、　　exit(1);　　}　　while((ch=fgetc(fp1))!=EOF){　　for(i=1;i<=S.in[0];i++){　　if(ch==S.ch[i

71、]){　　for(k=25-Code_N[i]+1;k<=25;k++){ //原理同赫夫曼編碼　　printf("%c",Code[i][k]);　　fputc(Code[i][k],fp2);　　}

72、;　　}　　}　　}　　fclose(fp1); 　　fclose(fp2);

73、 //關(guān)閉文件，對(duì)文件進(jìn)行保存　　fp1=fopen(fileName,"w"); //打開(kāi)方式為寫(xiě)入方式　　fp2=fopen("D:\\outFile.txt","r");

74、//打開(kāi)方式為讀取方式　　while((ch=getc(fp2))!=EOF){　　fputc(ch,fp1);　　}　　fclose(fp1); 　　fclose(fp2); //

75、關(guān)閉文件　　}　　/*對(duì)指定文件進(jìn)行解密*/　　void deencryptFile(HuffmanTree H,Weight S){　　FILE *fp1,*fp2;　　c

76、har ch;　　char ming[]="D:\\",wen[20]; 　　char fileName[]="";　　int i;　　printf("\n請(qǐng)輸入讀

77、取的文件的名稱(chēng)(例：outfile1.txt): ");　　do　　{　　scanf("%s",wen);　　if(strlen(wen)>20)</p&

78、gt;　　printf("文件字符過(guò)長(zhǎng),(0~20)");　　}while(strlen(wen)>20);　　strcat(ming,wen);　　strcpy(fileName,wen);　　if((fp1=fopen(

79、ming,"r"))==NULL){ //打開(kāi)方式為讀取方式　　printf("%s文件無(wú)法打開(kāi)!",ming);　　exit(1);　　}</

80、p>　　if((fp2=fopen("D:\\outFile.txt","w+"))==NULL){ //打開(kāi)方式為寫(xiě)入方式　　printf("D:\\outFile.txt%s文件無(wú)法打開(kāi)!");　　exit(1);<

81、/p>　　}　　ch=getc(fp1);　　while(ch!=EOF){ //原理同赫夫曼解碼　　i=H.size;&l

82、t;/b>　　while(H.HTN[i].lchild!=0&&H.HTN[i].rchild!=0&&ch!=EOF){　　if(ch=='0'){　　i=H.HTN[i].lchild; ch=getc(fp1);

83、;　　}　　else{　　i=H.HTN[i].rchild; ch=getc(fp1);　　}　　}</p&g

84、t;　　if(i<=H.length){　　printf("%c",S.ch[i]);　　fputc(S.ch[i],fp2);　　}　　if(ch==EOF)&

85、lt;p>　　break;　　}　　fclose(fp1); 　　fclose(fp2); //關(guān)閉文件，對(duì)文件進(jìn)行保存

86、;　　fp1=fopen(fileName,"w"); //打開(kāi)方式為寫(xiě)入方式　　fp2=fopen("D:\\outFile.txt","r"); //打開(kāi)方式為讀取方式　　while((ch=getc(fp2

87、))!=EOF){　　fputc(ch,fp1);　　}　　fclose(fp1); 　　fclose(fp2); //關(guān)閉文件　　}</

88、p>　　/*用于讀出文件中所儲(chǔ)存的全部信息*/　　void my_readFile(){　　FILE *fp;　　char ch; 　　char ming[]=&quo

89、t;D:\\",wen[20]; 　　printf("\n請(qǐng)輸入讀取的文件的名稱(chēng)(例：outfile1.txt): ");　　do　　{　　scanf("%

90、s",wen);　　if(strlen(wen)>20)　　printf("文件字符過(guò)長(zhǎng),(0~20)");　　}while(strlen(wen)>20);　　strcat(ming,wen);

91、 //將路徑和文件名稱(chēng)連接形成一個(gè)字符串　　if((fp=fopen(ming,"r"))==NULL){ //打開(kāi)方式為追加方式　　printf("%s文件無(wú)法打開(kāi)!",ming);　　exit(

92、1);　　}　　printf("文件內(nèi)容為：\n");　　while((ch=fgetc(fp))!=EOF)　　fputc(ch,stdout);

93、fclose(fp);　　}　　五調(diào)試分析　　1、程序問(wèn)題解決及優(yōu)化　　1、核心問(wèn)題是創(chuàng)建赫夫曼樹(shù)并進(jìn)行編碼，但是在編碼問(wèn)題中出現(xiàn)了問(wèn)題，由于01編碼的長(zhǎng)度無(wú)法確定，我現(xiàn)在用的方法是用數(shù)組存放

94、，用計(jì)數(shù)來(lái)控制數(shù)組輸出，這樣會(huì)使空間浪費(fèi)，改進(jìn)的想法是用指針來(lái)存儲(chǔ)，這樣就可以節(jié)省空間，鑒于空間的使用和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜程度就使用了數(shù)組存放。　　2、文件加密和解密部分，一開(kāi)始是使用讀取文件的內(nèi)容加密后保存到另一個(gè)文件中，但是對(duì)文件加密，應(yīng)該更好的是對(duì)加密文件本身加密。所以使用過(guò)渡文件即臨時(shí)文件，將要加密文件加密后內(nèi)容存入到這個(gè)臨時(shí)文件中，結(jié)束后再將臨時(shí)文件內(nèi)容轉(zhuǎn)存到要加密的文件。這樣就真正完成了對(duì)指定

95、文件本身的加密或者解密。　　3、對(duì)文件的操作，此程序主要是為了實(shí)現(xiàn)赫夫曼編碼及其應(yīng)用，只是把文件都默認(rèn)放到了D盤(pán)符下，可以加以改進(jìn)使用戶(hù)選擇盤(pán)符等，增加靈活性。　　六測(cè)試結(jié)果　　1、屏幕輸出&

96、lt;b>　　1、輸出菜單顯示　　2、順序輸入帶有*號(hào)0、2、3：輸出字符赫夫曼編碼顯示　　3、輸入5 ：輸入文件名稱(chēng)得到文件加密結(jié)果　　4、輸入6 ：輸入解密文件名稱(chēng)得到解密結(jié)果　　5、輸入7：輸入文件名稱(chēng)查看文件內(nèi)容&

97、lt;p>　　2、文件加密效果　　經(jīng)過(guò)對(duì)比文件加密和解密后的內(nèi)容一致，文件加密成功。　　七用戶(hù)使用說(shuō)明　　1、運(yùn)行環(huán)境及用戶(hù)操作說(shuō)明　　1、源代碼可在VC等編譯器下連接編譯運(yùn)行，huff

98、man.exe運(yùn)行環(huán)境要求低。　　下面是菜單頁(yè)面：　　2、運(yùn)行程序首先順序輸入帶有*號(hào)項(xiàng)0、2、3進(jìn)行赫夫曼編碼，然后就可以進(jìn)行4、赫夫曼解碼5、文件加密6、文件解密功能。　　3、在有關(guān)文件操作的選項(xiàng)中，都是輸入文件的名稱(chēng)包括文件的后綴。在六中結(jié)果演示中操作說(shuō)明已經(jīng)詳細(xì)，并且

99、屏幕的提示輸出可以引導(dǎo)用戶(hù)簡(jiǎn)單操作此程序。　　八課程設(shè)計(jì)總結(jié)　　1、學(xué)習(xí)心得　　1、通過(guò)這個(gè)課程設(shè)計(jì)可以知道，有關(guān)于利用赫夫曼樹(shù)求字符串的最優(yōu)編碼的基本方法有兩類(lèi)，而在此程序中用到的是從葉子節(jié)點(diǎn)到根節(jié)點(diǎn)求編碼的方法，還有一種是從根到葉

100、子節(jié)點(diǎn)的方法，不過(guò)相對(duì)而言，這里運(yùn)用到的程序?qū)崿F(xiàn)代碼更容易讓人理解。　　2、通過(guò)此次程序編寫(xiě)，對(duì)算法的空間和時(shí)間，還有實(shí)現(xiàn)難度上有了自己的理解，通過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選取可以使得空間得到有效利用，并且應(yīng)該考慮到效率問(wèn)題，現(xiàn)在小程序可能體現(xiàn)不出什么問(wèn)題，并且這次對(duì)文件的操作又熟悉了，之前淺學(xué)了下數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)學(xué)習(xí)的深入和對(duì)比，明白了在學(xué)習(xí)中要勤于思考，對(duì)知識(shí)間的聯(lián)系要善于發(fā)現(xiàn)和總結(jié)，從而真正掌握。</

101、p>　　3、在這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)赫夫曼編碼的過(guò)程中，對(duì)赫夫曼編碼的應(yīng)用自己有了更深入一步的了解。在這里只是用這個(gè)編碼用作加密作用。赫夫曼編碼可以起到壓縮的作用，要是把編碼后的字符串看做8bits為一字節(jié)的話(huà)，在字符串中字符的頻率都較高的情況下，加密后的編碼轉(zhuǎn)換為8bits為一字節(jié)的話(huà)，就起到了壓縮文件的內(nèi)容，要是根據(jù)文件確定字符的權(quán)值，再把權(quán)值信息放到另一個(gè)文件中，這樣既起到了壓縮文件作用又起到了加密文件的內(nèi)

102、容，要是不知道權(quán)值信息是無(wú)法解壓的。經(jīng)過(guò)查詢(xún)資料，了解到赫夫曼編碼是一種統(tǒng)計(jì)編碼。屬于無(wú)損壓縮編碼等等信息。所以實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該不斷學(xué)習(xí)新的知識(shí)并且應(yīng)該用于實(shí)踐，這樣收獲會(huì)更多。　　源代碼： 　　注：編輯器：vc 6.0 　　#include <stdio.h><

103、;/p>　　#include <stdlib.h>　　#include <iostream.h>　　#include <string.h>　　typedef struct{　　int weight;</

104、p>　　int parent,lchild,rchild;　　}HTNode; //構(gòu)造赫夫曼樹(shù)結(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)體　　typedef struct{　　HTNode *HTN; //存儲(chǔ)編碼的各個(gè)字符　　int l

105、ength; //需編碼字符個(gè)數(shù)　　int size; //赫夫曼編碼總?cè)萘?lt;/p>　　}HuffmanTree; //構(gòu)造赫夫曼樹(shù)的結(jié)構(gòu)體　　typedef struct{　　char *ch; //存放需要編碼的原始字碼<

106、;/p>　　int *in; //存放各個(gè)字碼的權(quán)值　　}Weight; 　　char Code[27][26]; //存放各個(gè)字符的赫夫曼編碼01　　int Code_N[30]; //存放各個(gè)字符對(duì)應(yīng)編碼01的

107、個(gè)數(shù)，用于輸出控制　　//輸出菜單列表　　void showMenu();　　//對(duì)赫夫曼樹(shù)結(jié)構(gòu)初始化　　void Init_HuffmanTree(HuffmanTree &H,Weight S);&

108、lt;p>　　//對(duì)編碼個(gè)數(shù)和權(quán)值的結(jié)構(gòu)初始化　　void Init_Weight(Weight &S,int msize,int msize1);　　//求出輸入字符串各個(gè)字符的權(quán)值　　void WeightNumber(Weight &S);

109、//選擇parent=0且權(quán)值較小的兩個(gè)HTnode　　void select(HuffmanTree H,int j,int a[]);　　//創(chuàng)建赫夫曼樹(shù)　　void creat_HuffmanTree(HuffmanTree &H);&l

110、t;p>　　//赫夫曼編碼　　void creat_HTCode(HuffmanTree H,Weight S);　　//赫夫曼解碼　　void explain_HTCode(HuffmanTree H,Weight S);<

111、/p>　　/*對(duì)指定文件進(jìn)行加密*/　　void encryptFile(Weight S);　　/*對(duì)指定文件進(jìn)行解密*/　　void deencryptFile(HuffmanTree H,Weight S);　　/*用于讀出文件中所儲(chǔ)存的

112、全部信息*/　　void my_readFile();　　//主函數(shù)實(shí)現(xiàn)赫夫曼樹(shù)　　void main()　　{　　HuffmanTree h;<

113、;b>　　Weight s;　　Init_Weight(s,50,50);　　char choose='\0',yes_no='\0',ch;　　do　　{&

114、lt;/b>　　showMenu();　　printf(" 選擇: ");　　cin>>choose;　　switch(choos

115、e)　　{　　case'1': {WeightNumber(s);　　}break;　　case'2': {Init_HuffmanTree(h,s);</p

116、>　　creat_HuffmanTree(h);　　}break;　　case'3': {creat_HTCode(h,s);　　}break;　　ca

117、se'4': {explain_HTCode(h,s);　　}break;　　case'5': {encryptFile(s);　　}break;　　case

118、9;6': {deencryptFile(h,s);　　}break;　　case'7':{my_readFile();　　}break;　　case'8'

119、: {exit(0);　　}break;　　case'0': { 　　//對(duì)26個(gè)字符設(shè)置給定的權(quán)值　　s.ch[1]='e';s.ch[2]='a';s.ch[3]='r&#

120、39;;s.ch[4]='i';s.ch[5]='o';　　s.ch[6]='t';s.ch[7]='n';s.ch[8]='s';s.ch[9]='l';s.ch[10]='c';　　s.ch[11]='u';s.ch[12]

121、='d';s.ch[13]='p';s.ch[14]='m';s.ch[15]='h';　　s.ch[16]='g';s.ch[17]='b';s.ch[18]='f';s.ch[19]='y';s.ch[20]='w';<

122、p>　　s.ch[21]='k';s.ch[22]='v';s.ch[23]='x';s.ch[24]='z';s.ch[25]='j';　　s.ch[26]='q';　　s.in[1]=57;s.in[2]=43;s.in[3]=39;s.in[4]=

123、38;s.in[5]=37;　　s.in[6]=35;s.in[7]=34;s.in[8]=29;s.in[9]=28;s.in[10]=23;　　s.in[11]=19;s.in[12]=17;s.in[13]=16;s.in[14]=15;s.in[15]=15;　　s.in[16]=13;s.in[17]=

124、11;s.in[18]=9;s.in[19]=9;s.in[20]=7;　　s.in[21]=6;s.in[22]=5;s.in[23]=1;s.in[24]=1;s.in[25]=1;　　s.in[26]=1;s.in[0]=26; <b

125、>　　FILE *fp;　　if((fp=fopen("original.txt","w"))==NULL){ //打開(kāi)文件　　printf("文件不能打開(kāi)");　　exit(1);<

126、/b>　　}　　for(int i=1;i<=26;i++){　　fprintf(fp,"%c %d ",s.ch[i],s.in[i]);　　}

127、;　　fclose(fp);　　}break;　　cout<<"\n\n\n\t\t\t確定退出(Y||N)";　　cin>>ch;

128、;　　if(ch=='Y'||ch=='y')　　exit(0);　　default:printf("\n %c 沒(méi)有此選項(xiàng)! 錯(cuò)誤! \n ",choose);　　}</p

129、>　　printf("\n\n 繼續(xù)? 回到主菜單 (Y&y||N&n) \t請(qǐng)選擇:");　　do　　{　　cin>>yes_no;

130、　　} while(yes_no!='Y'&&yes_no!='y'&&yes_no!='N'&&yes_no!='n');　　} while(yes_no=='Y'||yes_no=='y');

131、;　　exit(0);　　}　　//輸出菜單列表　　void showMenu(){　　cout<<"\t\t-------------

132、-----文件加密------------------"<<"\n"　　<<"\t\t\t* 0、根據(jù)給定的字符權(quán)值"<<"\n"　　<<"\t\t\t 1、輸入需要編碼的字符串"<<"\n&q

133、uot;　　<<"\t\t\t* 2、創(chuàng)建赫夫曼樹(shù)"<<"\n"　　<<"\t\t\t* 3、對(duì)各字符進(jìn)行赫夫曼編碼"<<"\n"　　<<"\t\t\t 4、輸入

134、01串進(jìn)行赫夫曼解碼"<<"\n"　　<<"\t\t\t* 5、對(duì)文件進(jìn)行加密"<<"\n"　　<<"\t\t\t* 6、對(duì)文件進(jìn)行解密"<<"\n"<p&

135、gt;　　<<"\t\t\t 7、讀取文件內(nèi)容"<<"\n"　　<<"\t\t\t 8、退出"<<"\n"　　<<"\t\t---------------------------------------

136、------"<<endl;　　}　　//對(duì)赫夫曼樹(shù)結(jié)構(gòu)初始化　　void Init_HuffmanTree(HuffmanTree &H,Weight S){　　H.HTN=new HTNode[S.i

137、n[0]*2-1];　　for(int i=1;i<=S.in[0]*2-1;i++){ //將H.HTN[i]權(quán)值、父親節(jié)點(diǎn)、左右孩子都設(shè)置為0　　H.HTN[i].weight=0;　　H.HTN[i].parent=0;　　H.HTN[i].lchild=

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