數(shù)據(jù)結構課程設計--哈夫曼樹的應用

1、<p>　　數(shù)據(jù)結構課程設計報告</p><p><b>　　課程設計目的</b></p><p>　　1 綜合應用所學的計算機基礎知識和所掌握的程序設計語言；</p><p>　　2 自行設計并實現(xiàn)一個較為完整的對文本文件進行編碼、解碼的設計與開發(fā)；</p><p>　　3通過系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設計、編程實現(xiàn)，寫

2、實驗報告等環(huán)節(jié)， 初步掌握軟件系統(tǒng)的設計方法和步驟；</p><p>　　4鍛煉大家靈活運用程序語言進行軟件開發(fā)的初步能力，提高分析問題和解決問題的能力；</p><p>　　5 提高程序設計水平。</p><p><b>　　二、課程設計內(nèi)容</b></p><p>　　設計一個哈夫曼樹的應用程序來完成哈夫曼樹的簡單應

3、用，要求實現(xiàn)如下功能：</p><p>　　1讀取文本文件，并統(tǒng)計文件中字母個數(shù)</p><p>　　2建立huffman樹</p><p>　　3對文件進行huffman編碼</p><p>　　4對文件進行huffman解碼</p><p><b>　　三、需求分析</b></p>

4、<p>　　在數(shù)據(jù)通信中通常采用0、1序列表示不同的字符：在發(fā)送端需要將待發(fā)送的字符序列轉(zhuǎn)換成二進制的0、1序列，此過程即編碼；在接收端有需要將已接收的0、1序列轉(zhuǎn)換成對應的字符序列，此過程即解碼。眾所周知，字符集中的每個字符使用的頻率是不等的。如何對字符集設計一套二進制編碼，使得采用這種編碼進行通信時總的信息傳輸量最小。為了在字符之間省去不必要的間隔符號，希望每個字符的編碼在系統(tǒng)識別時可以唯一確定，即任意字符的二進制編碼

5、不可能解釋為其他字符編碼的前綴，Huffman就此給出了著名的Huffman算法，形象地用一棵二叉樹給出了字符最優(yōu)編碼規(guī)則，即哈夫曼編碼。用哈夫曼樹構造最優(yōu)編碼是信息傳輸和數(shù)據(jù)壓縮等通信技術的重要的基本思想方法。</p><p><b>　　四、概要設計</b></p><p><b>　　1、方案設計：</b></p><p

6、>　　哈夫曼樹的應用程序要求依次實現(xiàn)許多功能，可遵循結構化程序設計思想來進行本程序的設計------自頂向下，逐步細化，也就是將程序設計任務劃分成許多容易解決的小的子任務，即分解出子功能模塊分別進行設計。</p><p>　　2、系統(tǒng)結構圖（功能模塊圖）：</p><p><b>　　3、功能模塊說明：</b></p><p>　　讀取文

7、本信息：讀取源文本文件，并統(tǒng)計其中所有字符的種類和頻率；</p><p>　　建哈樹：將讀取模塊統(tǒng)計出的字符的種類和頻率作為葉子節(jié)的種類和權值，建立哈夫曼樹；</p><p>　　編碼：利用建樹模塊建立的哈夫曼樹求出源文件中各個字符對應的編</p><p>　　碼，并將其存入編碼文件，即實現(xiàn)源文件的哈夫曼編碼；</p><p>　　壓縮：每八

8、位0、1代碼轉(zhuǎn)化為0~255的十進制數(shù)，并轉(zhuǎn)化成對應的字符寫入文件；</p><p>　　解壓縮：從壓縮文件中讀取字符并轉(zhuǎn)化為相應的ASCⅡ碼，再轉(zhuǎn)化為八位0、1代碼；</p><p>　　譯碼：根據(jù)文件中的0、1代碼和哈夫曼編碼轉(zhuǎn)化為相應的字符；</p><p>　　比較文本：比較解碼文件中的文本內(nèi)容與源文件中的文本內(nèi)容是否一致。</p><p

9、><b>　　4、模塊流程圖：</b></p><p>　　五、調(diào)試情況，設計技巧及體會</p><p>　　對于這次實習，我有較多的感觸。由于輕信同學的謠言，誤以為上周五就要交這個程序，所以就在課程設計開始時基本上就把程序?qū)懞昧恕Ｖ芩木徒o王老師檢查了。王老師看后覺得還行，基本的功能都實現(xiàn)了。于是就給我了更高的要求。比如將0、1代碼壓縮一下再存儲，還給我出了幾個

10、好玩的編程題。比如四后問題等。于是周四，周五兩天的時間我一直沉浸在自己的編程中（這個星期我一直在幫同學調(diào)程序）。不過還好，老師讓我做的小程序都很快就做出來，盡管有些粗糙。 而壓縮我以為是很容易的事，所以就拖到了這周才做。隨之眼高手低，本以為很簡單的東西，我卻做了兩天。首先，我的算法思想是將0、1代碼轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)，接著將其強制轉(zhuǎn)換成字符型進行存儲，解壓縮時將上訴過程逆置即可。但是程序運行時卻只能翻譯文本的一部分，這就很奇怪。我想了很久卻

11、不知為何，于是請老師幫忙。 王老師很耐心地看過我的程序，解釋說強制轉(zhuǎn)換時會丟失東西，所以就會出現(xiàn)沒有翻譯完的現(xiàn)象。（事實證明，這個觀點并不正確）并建議我將十進制數(shù)直接存進文件，看看是否可行。我按照老師的方法去做，很快就做出來了。可是要把數(shù)字直接存進去可以，但是讀取時卻會發(fā)生錯誤，原因是讀取時會將緊挨著的數(shù)</p><p><b>　　六、參考文獻</b></p><p&g