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数据结构实习报告哈夫曼编码

数据结构实习报告哈夫曼编码
数据结构实习报告哈夫曼编码

数据结构课程设计

实习报告

题目:Huffman编码及译码

学号:1210522

姓名:何厚华

年级:大二

学院:计算机与控制工程学院专业:计算机科学与技术完成日期:2014年4月22日授课教师:辛运帏

目录

1.题目 (2)

2.要求... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . (2)

3.程序实现... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (2)

3.1程序运行及编译环境 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (2)

3.2程序描述 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (2)

3.3实现功能... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . (3)

3.3.1子功能模块1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (4)

3.3.1.1 输入项 .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (5)

3.3.1.2输出项 .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (5)

3.3.1.3数据结构的定义 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (5)

3.3.1.3.1全局数据结构.. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (5)

3.3.1.3.2局部数据结构... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (7)

3.3.1.4算法及程序说明... ... ... ... ......... ... ... ... ... ... ... ... ... (7)

3.3.1.5接口设计... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (8)

3.3.2子功能模块2 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... . (9)

3.3.3子功能模块3 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... . (10)

3.3.4子功能模块4 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... . (12)

3.4运行结果 .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... .... .... (13)

3.4.1基本功能... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (13)

3.4.2附加功能... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (17)

3.5尚未解决的问题 .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... .... .... (22)

4本次作业心得 .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... .... .... ... ... (24)

1.题目

设二叉树以二叉链表的形式保存,T为指向根结点的指针。试完成以下功能:

1、建立二叉树:从键盘输入各结点的值,可参照二叉树的顺序存储方式。例如输入“a,b,c, ,d”表示结点a是根,b和c是a的两个孩子,b仅有右孩子d。

2、统计T中叶结点的个数。

3、统计T中度为2的结点的个数。

4、求树T的高度。

5、判断T中是否有度为1的结点(即按照国外教材的定义,是否为满树)。

在此基础上,实现Huffman编码及译码,达到以下两个目标:

1、掌握二叉树的二叉链表存贮结构。

2、掌握Huffman算法。

2.要求

使用文件保存初始的文本数据及最终的结果。

●文件名为inputfile1.txt的文件保存的是一段英文短文;

●文件名为inputfile2.txt的文件保存01形式的编码段;

●文件名为outputfile1.txt的文件保存各字符的出现次数和对应的编码;

●文件名为outputfile2.txt的文件保存对应于inputfile2.txt的译码结果。

统计inputfile1.txt中各字符的出现频率,并据此构造Huffman树,编制Huffman编码;

根据已经得到的编码,对01形式的编码段进行译码。

具体的要求:

1.将给定字符文件编码:生成编码,输出每个字符出现的次数和编码;

2.将给定编码文件译码:生成字符,输出编码及其对应字符。

3.程序实现

3.1程序运行及编译环境

程序是用Visual Studio 2010即VS10.0 编译的。可以在windows系列的操作系统上运行。

3.2程序描述

该程序主要用于实现二叉树的二叉链表保存并实现Huffman编码以及译码。其流程如下:A).程序读取输入文件,并生成相应的数据结构

a.用数组来声明并存储树,完成初始化的工作

b.读入文本内容,并统计每个字符的频率

c.根据每个字母的权重,对森林里每棵树的相应参数重新赋值

d.将森林合并为树

B).输出相关信息

a.在文本里依次输出字符出现的次数,频率以及编码

B.在控制台输出统计的字母频率(其实这个不是必要的)

C).编码以及译码

a.在统计好的字符出现次数的基础上编码

b.编码前的两个文件比较

c.对编码的文件译码

d.译码后的两个文件比较

D).完成

3.3实现功能

3.3.1子功能模块1

读入文本,统计频率。

//开始读入文件

while(fin1.get(c)){//读入文件

let[c].weight++;//统计每个字符的权重

CharCount++;

if(c<0||c>127){

cout<<"打开文件在一以下位置出现错误:";

fin1.get(c);fin1.get(c);fin1.get(c);fin1.get(c);fin1.get(c);

for(int i=0;i

cout<<"的前面"<

cout<<"可能原因有:①文本编码为UTF-8,Unicode,Unicode big endian等非ANSI编码;"<

cout<<" "<<"②或者文本含有中文字符或者全角字符"<

return 1;

}

if((c>='a'&&c<='z')||(c>='A'&&c<='Z'))

LetterCount++;

for(int i=0;i

temp_char[i]=temp_char[i+1];

temp_char[TIPS]=c;

}

fin1.close();//读入完成

3.3.1.1 输入项

输入项有:

fin1:文件输入流

3.3.1.2输出项

let[c].weight;//每个字符的出现次数

CharCount;//所有字符出现次数总和

c;//文件流读入的每个字符

temp_char;//保存当前读到字符的前几个字符,以便于在含有Unicode,UTF-8等编码的字符时,及时找出出错字符位置

3.3.1.3数据结构的定义

3.3.1.3.1全局数据结构

全局数据结构有:

//用一个结构来存储字符,统计的权重,以及该字母在哈夫曼树里面的偏移,这样可以快速定位到该字母的结点

typedef struct Let{

char letter;//字符

int offset;//字母在哈夫曼树里面的偏移

int weight;//字符的权重

double freq;//freq表示在所有字符中的频率

double letterFreq;//表示字母在所有字母中的频率

};

typedef struct HuffNode{

char letter;//letter表示结点的字符

int weight;//weight表示权重

HuffNode* left;//左孩子

HuffNode* right;//右孩子

bool merge;//merge表示能否合并,如果两棵树合并后,就不可以合并了

bool code[MAXCODELENGTH];//0表示左边,1表示右边

int ValidCode;//ValidCode表示前多少位的编码是有效的

};

class HuffTree{

HuffNode* root;//树的根节点

public:

HuffTree(char letter,int weight);

HuffTree();

HuffNode* getRoot();

void setRoot(HuffNode* Root);

HuffTree* HuffTreeMerge(HuffTree* Tree1,HuffTree* Tree2);

HuffTree* CreateHuffTree(HuffTree HN[],int COUNT);

void MidOrder(HuffNode* node);

void PreOrder(HuffNode* node);

void HuffCode(HuffNode* root);

}

3.3.1.32 局部数据结构

3.3.1.4算法及程序说明

本程序中重要的算法思想是:给出了一种编码的时候不同的遍历方法。把树中所有的结点都对应到一个整数(不同的结点,对应不同的整数),然后按照整数从小到大的顺序,依次找到其结点并且访问,编码。这个对应的关系式这样的:一个整数,例如10,那么它的二进制表示为1010B,于是,把最高位1去掉,剩下的是010B,然后这个010B对应的是从根节点的左子树的右子树的左子树对应的结点,(就是0表示左子树,1表示右子树)并且根据这个二进制数,可以很快的找到这个结点,而且每次都是从根节点开始,没有系统栈的开销。不同的结点,对应不同的整数是显然的,因为从根节点到达不同的结点的次序是不同的,因此这些次序对应的二进制代码也不一样,在其前面加一项1以后,还是不一样的。为此,需要用到一下两个函数作为基础

A).本程序最重要的是这几个函数:

1.void Convert2Bin(int num,bool a[],int& idx);

把一个十进制数转化为二进制数

num:要转化的十进制数;bool a[]:为节省空间,采用bool型来存储二进制的每一位;idx表示

代码如下:

void Convert2Bin(int num,bool a[],int& idx){//把一个整数num转化为二进制的形式,存放在数组a[]里面,idx存放输出到数组的哪一项

int i=0;

bool temp;

while(num>1){ //除2取余,得到逆序的二进制序列

a[i++]=num%2;

num/=2;

}

a[i]=num;

idx=i;

for (int j=0;j<(idx+1)/2;j++)//把逆序的变为正序的

{

temp=a[j];

a[j]=a[idx-j];

a[idx-j]=temp;

}

}

2.void CodingOrder(int num,bool a[],int& idx);

由num决定编码二叉树每个结点的顺序num表示数的序号;

a[]这个数组存遍历的序列;

idx表示这个数组的前多少项有效

代码如下:void CodingOrder(int num,bool a[],int& idx){//

Convert2Bin(num,a,idx);

for (int i=0;i

{

a[i]=a[i+1];

}

idx--;

}

B).其他用到的算法

森林合并为树的算法:每两棵树合并成一棵新树,一直合并直到只剩下一棵树,森林就变成树了。Huffman编码算法:从1到MAXSIZE*MAXSIZE的所有整数都有一个二进制形式,然后取

除第一位以外的所有二进制位作为遍历的顺序,如果遇到根节点

就把那个二进制的顺序作为该节点的编码,遇到合并以后的结点

继续往下走,如果编码的位数更多,只要把最大遍历整数调大即可算法代码如下:void HuffCode(HuffNode* root){

bool order[MAXCODELENGTH];//存放编码的数组

int count=0;//count表示该数组的前多少位表示编码

HuffNode* temp=new HuffNode;//用于遍历

for(int i=1;i

temp=root;//每个数都是从头开始找

CodingOrder(i,order,count);//得到这个数对应的遍历顺序

for(int j=0;j<=count;j++){

switch (order[j]){

case true://true时,右走

temp=temp->right;

break;

case false://false时,左走

temp=temp->left;

break;

default:

cout<<"Error!";//调试的时候,快速定位出错点

break;

}

if(temp->letter){//到达一个有字母的结点,这时候就可以得到编码

temp->ValidCode=j;

for(int k=0;k<=temp->ValidCode;k++)

temp->code[k]=order[k];

break;

}

}

}

}

};

C).体会

算法并不是什么代码,也不是什么规则,方法只要能用有限的步骤实现相应的功能,这就是一个算法。由于开始时,我死按着常规的顺序去遍历树,想去得到每个节点的编码,发现递归遍历代码容易出错,非递归遍历代码太复杂,以至于我写的每一次遍历都得不到正确结果,所以后来受第一个习题的影响,用了第一个习题里面的思想。

3.3.2子功能模块2

用于实现两棵树合并成一棵新树

Tree1,Tree2,分别表示两棵树指针,返回两棵树合并后形成的一颗新树

HuffTree* HuffTreeMerge(HuffTree* Tree1,HuffTree* Tree2){

HuffTree* Tree=new HuffTree;

if (Tree1->root->merge==false||Tree2->root->merge==false)//两棵树均不可合并时,给出错误提示

{

cout<<"Can not merge into one root!";

return Tree1;

}

Tree->root->weight=Tree1->root->weight+Tree2->root->weight;//新树的权重是原来两棵树的权重之和

Tree->root->merge=true;//新树标记为可以合并

Tree1->root->merge=false;//原来那两棵树均不可合并

Tree2->root->merge=false;

Tree->root->left=Tree1->root;//Tree1为左子树

Tree->root->right=Tree2->root;//Tree为右子树

return Tree;

}

3.3.3子功能模块3

HuffTree* CreateHuffTree(HuffTree HN[],int COUNT);

HN[]表示分立的树;COUNT表示树的棵树,返回形成的那棵哈夫曼树的根;

实现方法:先取出可以合并的两棵树,然后往后找,发现权重比那两棵小的就取权重小树直到最后,然后,两棵树合二为一,合成的新树依次放在原来数组的后面,直到原来所有的树都合并完毕。

代码如下:

HuffTree* CreateHuffTree(HuffTree HN[],int COUNT){//count表示可以用来合并成为哈夫曼树的结点个数

HuffTree* Tree=new HuffTree;

HuffTree* minTree1;

HuffTree* minTree2;

HuffTree* temp;

int i=0;

int count=COUNT;

int append=COUNT;

while(count>1)//还没有合并完毕

{

for(i=0;i<2*COUNT-1;i++)//找第一课可以合并的树

if ((HN+i)->root->merge==true&&(HN+i)->root->weight!=0)

{

minTree1=HN+i;

i++;

break;

}

for(;i<2*COUNT-1;i++)//找第二课可以合并的树

if ((HN+i)->root->merge==true&&(HN+i)->root->weight!=0)

{

minTree2=HN+i;

i++;

break;

}

if (minTree1->root->weight>minTree2->root->weight)//使得minTree1总是小于

minTree2;

{

temp=minTree1;

minTree1=minTree2;

minTree2=temp;

}

for (;i<2*COUNT-1;i++)//后面要是有可以合并的权重比之更小的树就取那棵树用于合并

{

if ((HN+i)->root->merge==true&&(HN+i)->root->weight!=0)

{

if ((HN+i)->root->weight < minTree1->root->weight)

{

minTree2=minTree1;

minTree1=HN+i;

}

else

if ((HN+i)->root->weight < minTree2->root->weight)

{

minTree2=HN+i;

}

}

}

Tree->root=HuffTreeMerge(minTree1,minTree2)->root;//两棵树合并成为一棵树

HN[append++].root=Tree->root;//新合成的树置于原来数组后面

count--;

}

return Tree;

}

3.3.4子功能模块4

函数原型:void MidOrder(HuffNode* node);

函数参数:树的根节点

实现方法:递归,中序遍历

代码:

void MidOrder(HuffNode* node){//中序递归遍历,并且输出编码

if(node)

{

MidOrder(node->left);

if(node->letter){

cout<letter)<<" weight: "<weight<<" Code: ";

for(int i=0;i<=node->ValidCode;i++)

cout<code[i];

cout<

}

MidOrder(node->right);

}

}

3.4运行结果

A).程序基本功能的实现:

图1控制台输出每个字符的权重以及编码

图2控制台输出每个字符的权重以及编码

图3编码的文件inputfile1.txt以及解码后的文件outputfile2.txt文件大小均为19KB

图4编码的文件inputfile1.txt

图5解码后的文件outputfile2.txt

由于这样的题目比较有意思,而且输入的文本是大学两年来写过的所有英语作文,这些数据是在十几篇英语作文里面的含空格,回车等一切标点的19053个字符,1019个互不相同的单词的数据基础上得出的。所以,除了实现以上功能外,我还特地统计了自己写的作文的一些统计特性,比如每个英文字符在所有英文字符的频率,发现还是e的频率最高,当然了,程序中e和E算作不同的字母。

B).附加功能:

图6统计所有字符的频率,如果是英文字符,还算其在所有英文字符这个群体里的频率。

这在一定程度上反映了语言的特性,利用一个更加大的更具有普遍性的语料库,可以统计所有字母的频率,有一种古老破解密码的方法就是基于这种大语料库下字符频率的,虽然密文不是严格按照这个频率分布的,但是频率最大的几个字母是不变的,这就为破解密码提供了可能,当然了,现代密码学是建立在数论基础上的公开密钥的方法,密文不再具有统计特性。扯得有点远,其实密码跟编码还是有一定关系的。

图7统计所有字符的频率

可以看到e的频率最大,大写字母频率远高于小写字母,因为作文里大写一般是在句子开头还有专有名词缩写出现。

哈夫曼编码译码系统实验报告,数据结构课程设计报告

v .. . .. 安徽大学 数据结构课程设计报告项目名称:哈弗曼编/译码系统的设计 与实现 姓名:鉏飞祥 学号:E21414018 专业:软件工程 完成日期 2016/7/4 计算机科学与技术学院

1 .需求分析 1.1问题描述 ?问题描述: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数据预先编码,在接收端将传来的数据进行译码(解码)。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设计一个哈夫曼编译码系统。 1.2基本要求 (1)输入的形式和输入值的范围; (2)输出的形式; (3)程序所能达到的功能。 1.基本要求 (1)初始化(Initialzation)。从数据文件DataFile.data中读入字符及每个字符的权值,建立哈夫曼树HuffTree; (2)编码(EnCoding)。用已建好的哈夫曼树,对文件ToBeTran.data中的文本进行编码形成报文,将报文写在文件Code.txt中; (3)译码(Decoding)。利用已建好的哈夫曼树,对文件CodeFile.data中的代码进行解码形成原文,结果存入文件Textfile.txt中; (4)输出(Output)。输出DataFile.data中出现的字符以及各字符出现的频度(或概率);输出ToBeTran.data及其报文Code.txt;输出CodeFile.data

及其原文Textfile.txt; 2. 概要设计 说明本程序中用到的所有抽象数据类型的定义。主程序的流程以及各程序模块之间的层次(调用)关系。 (1)数据结构 哈夫曼树的节点 struct huff { int weight; int parent; int l; int r; }; 哈夫曼编码的存储 struct huff *hufftree; (2)程序模块 选择1到i-1中parent为0且权值最小的两个下标 void Select(struct huff *HT, int n, int &s1, int &s2) 构建哈夫曼树: void huffmancoding(struct huff *ht,int *w,int n)

数据结构课程设计报告模板

《数据结构I》三级项目报告 大连东软信息学院 电子工程系 ××××年××月

三级项目报告注意事项 1. 按照项目要求书写项目报告,条理清晰,数据准确; 2. 项目报告严禁抄袭,如发现抄袭的情况,则抄袭者与被抄袭者均 以0分计; 3. 课程结束后报告上交教师,并进行考核与存档。 三级项目报告格式规范 1. 正文:宋体,小四号,首行缩进2字符,1.5倍行距,段前段后 各0行; 2. 图表:居中,图名用五号字,中文用宋体,英文用“Times New Roman”,位于图表下方,须全文统一。

目录 一项目设计方案 (3) 二项目设计分析 (4) 三项目设计成果 (4) 四项目创新创业 (5) 五项目展望 (6) 附录一:项目成员 (6) 附录二:相关代码、电路图等 (6)

一项目设计方案 1、项目名称: 垃圾回收 2、项目要求及系统基本功能: 1)利用数据结构的知识独立完成一个应用系统设计 2)程序正常运行,能够实现基本的数据增加、删除、修改、查询等功能3)体现程序实现算法复杂度优化 4)体现程序的健壮性 二项目设计分析 1、系统预期实现基本功能: (结合本系统预期具体实现,描述出对应基本要求(增、删、改、查等)的具体功能) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 2、项目模块功能描述 (基本分为组织实施组织、程序功能模块编写、系统说明撰写等。其中程序功能子模块实现) 模块一: 主要任务:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 模块二: 主要任务:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 模块n: 主要任务:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

哈夫曼树编码译码实验报告(DOC)

数据结构课程设计设计题目:哈夫曼树编码译码

目录 第一章需求分析 (1) 第二章设计要求 (1) 第三章概要设计 (2) (1)其主要流程图如图1-1所示。 (3) (2)设计包含的几个方面 (4) 第四章详细设计 (4) (1)①哈夫曼树的存储结构描述为: (4) (2)哈弗曼编码 (5) (3)哈弗曼译码 (7) (4)主函数 (8) (5)显示部分源程序: (8) 第五章调试结果 (10) 第六章心得体会 (12) 第七章参考文献 (12) 附录: (12)

在当今信息爆炸时代,如何采用有效的数据压缩技术节省数据文件的存储空间和计算机网络的传送时间已越来越引起人们的重视,哈夫曼编码正是一种应用广泛且非常有效的数据压缩技术。哈夫曼编码是一种编码方式,以哈夫曼树—即最优二叉树,带权路径长度最小的二叉树,经常应用于数据压缩。哈弗曼编码使用一张特殊的编码表将源字符(例如某文件中的一个符号)进行编码。这张编码表的特殊之处在于,它是根据每一个源字符出现的估算概率而建立起来的(出现概率高的字符使用较短的编码,反之出现概率低的则使用较长的编码,这便使编码之后的字符串的平均期望长度降低,从而达到无损压缩数据的目的)。哈夫曼编码的应用很广泛,利用哈夫曼树求得的用于通信的二进制编码称为哈夫曼编码。树中从根到每个叶子都有一条路径,对路径上的各分支约定:指向左子树的分支表示“0”码,指向右子树的分支表示“1”码,取每条路径上的“0”或“1”的序列作为和各个叶子对应的字符的编码,这就是哈夫曼编码。哈弗曼译码输入字符串可以把它编译成二进制代码,输入二进制代码时可以编译成字符串。 第二章设计要求 对输入的一串电文字符实现哈夫曼编码,再对哈夫曼编码生成的代码串进行译码,输出电文字符串。通常我们把数据压缩的过程称为编码,解压缩的过程称为解码。电报通信是传递文字的二进制码形式的字符串。但在信息传递时,总希望总长度能尽可能短,即采用最短码。假设每种字符在电文中出现的次数为Wi,编码长度为Li,电文中有n种字符,则电文编码总长度为∑WiLi。若将此对应到二叉树上,Wi为叶结点的权,Li为根结点到叶结点的路径长度。那么,∑WiLi 恰好为二叉树上带权路径长度。因此,设计电文总长最短的二进制前缀编码,就是以n种字符出现的频率作权,构造一棵哈夫曼树,此构造过程称为哈夫曼编码。设计实现的功能: (1) 哈夫曼树的建立; (2) 哈夫曼编码的生成; (3) 编码文件的译码。

数据结构 哈夫曼编码实验报告

实验报告 实验课名称:数据结构实验 实验名称:文件压缩问题 班级:20132012 学号:姓名:时间:2015-6-9 一、问题描述 哈夫曼编码是一种常用的数据压缩技术,对数据文件进行哈夫曼编码可大大缩短文件的传输长度,提高信道利用率及传输效率。要求采用哈夫曼编码原理,统计文本文件中字符出现的词频,以词频作为权值,对文件进行哈夫曼编码以达到压缩文件的目的,再用哈夫曼编码进行译码解压缩。 二、数据结构设计 首先定义一个结构体: struct head { unsigned char b; //记录字符 long count; //权重 int parent,lch,rch; //定义双亲,左孩子,右孩子 char bits[256]; //存放哈夫曼编码的数组 } header[512],tmp; //头部一要定设置至少512个,因为结 点最多可达256,所有结点数最多可 达511 三、算法设计 输入要压缩的文件读文件并计算字符频率根据字符的频率,利用Huffman 编码思想创建Huffman树由创建的Huffman树来决定字符对应的编码,进行文件的压缩解码压缩即根据Huffman树进行译码 设计流程图如图1.1所示。

图1.1 设计流程图 (1)压缩文件 输入一个待压缩的文本文件名称(可带路径)如:D:\lu\lu.txt 统计文本文件中各字符的个数作为权值,生成哈夫曼树;将文本文件利用哈夫曼树进行编码,生成压缩文件。压缩文件名称=文本文件名.COD 如:D:\lu\lu.COD 压缩文件内容=哈夫曼树的核心内容+编码序列 for(int i=0;i<256;i++) { header[i].count=0; //初始化权重 header[i].b=(unsigned char)i; //初始化字符 } ifstream infile(infilename,ios::in|ios::binary); while(infile.peek()!=EOF) { infile.read((char *)&temp,sizeof(unsigned char)); //读入一个字符 header[temp].count++; //统计对应结点字符权重 flength++; //统计文件长度 } infile.close(); //关闭文件 for(i=0;i<256-1;i++) //对结点进行冒泡排序,权重大的放在上面,编码时效率高 for(int j=0;j<256-1-i;j++) if(header[j].count

数据结构哈夫曼编码译码器课程设计报告(有源程序)

JAVA语言实验报告 学院计算机工程学院班级计算1013 姓名 xxxx 学号 201081xxxx 成绩指导老师 xxxx 2012年09月03日

目录 目录 (1) 1 课程设计的目的和意义 (2) 2 需求分析 (3) 3 系统(项目)设计 (5) ①设计思路及方案 (5) ②模块的设计及介绍 (5) ③主要模块程序流程图 (8) 4 系统实现 (11) ①主调函数 (12) ②建立HuffmanTree (12) ③生成Huffman编码并写入文件 (15) ④电文译码 (16) 5 系统调试 (17) 参考文献 (21) 附录源程序 (22)

1 课程设计的目的和意义 在当今信息爆炸时代,如何采用有效的数据压缩技术来节省数据文件的存储空间和计算机网络的传送时间已越来越引起人们的重视。哈夫曼编码正是一种应用广泛且非常有效的数据压缩技术。 哈夫曼编码的应用很广泛,利用哈夫曼树求得的用于通信的二进制编码称为哈夫曼编码。树中从根到每个叶子都有一条路径,对路径上的各分支约定:指向左子树的分支表示“0”码,指向右子树的分支表示“1”码,取每条路径上的“0”或“1”的序列作为和各个对应的字符的编码,这就是哈夫曼编码。 通常我们把数据压缩的过程称为编码,解压缩的过程称为解码。电报通信是传递文字的二进制码形式的字符串。但在信息传递时,总希望总长度尽可能最短,即采用最短码。 作为信息管理专业的学生,我们应该很好的掌握这门技术。在课堂上,我们能过学到许多的理论知识,但我们很少有过自己动手实践的机会!课程设计就是为解决这个问题提供了一个平台。 在课程设计过程中,我们每个人选择一个课题,认真研究,根据课堂讲授内容,借助书本,自己动手实践。这样不但有助于我们消化课堂所讲解的内容,还可以增强我们的独立思考能力和动手能力;通过编写实验代码和调试运行,我们可以逐步积累调试C程序的经验并逐渐培养我们的编程能力、用计算机解决实际问题的能力。 在课程设计过程中,我们不但有自己的独立思考,还借助各种参考文献来帮助我们完成系统。更为重要的是,我们同学之间加强了交流,在对问题的认识方面可以交换不同的意见。同时,师生之间的互动也随之改善,我们可以通过具体的实例来从老师那学到更多的实用的知识。 数据结构课程具有比较强的理论性,同时也具有较强的可应用性和实践性。课程设计是一个重要的教学环节。我们在一般情况下都能够重视实验环节,但是容易忽略实验的总结,忽略实验报告的撰写。通过这次实验让我们明白:作为一名大学生必须严格训练分析总结能力、书面表达能力。需要逐步培养书写科学实验报告以及科技论文的能力。只有这样,我们的综合素质才会有好的提高。

数据结构课程设计报告模板

课程设计说明书 课程名称:数据结构 专业:班级: 姓名:学号: 指导教师:成绩: 完成日期:年月日

任务书 题目:黑白棋系统 设计内容及要求: 1.课程设计任务内容 通过玩家与电脑双方的交替下棋,在一个8行8列的方格中,进行棋子的相互交替翻转。反复循环下棋,最后让双方的棋子填满整个方格。再根据循环遍历方格程序,判断玩家与电脑双方的棋子数。进行大小判断,最红给出胜负的一方。并根据y/n选项,判断是否要进行下一局的游戏。 2.课程设计要求 实现黑白两色棋子的对峙 开发环境:vc++6.0 实现目标: (1)熟悉的运用c语言程序编写代码。 (2)能够理清整个程序的运行过程并绘画流程图 (3)了解如何定义局部变量和整体变量; (4)学会上机调试程序,发现问题,并解决 (5)学习使用C++程序来了解游戏原理。 (6)学习用文档书写程序说明

摘要 本文的研究工作在于利用计算机模拟人脑进行下黑白棋,计算机下棋是人工智能领域中的一个研究热点,多年以来,随着计算机技术和人工智能技术的不断发展,计算机下棋的水平得到了长足的进步 该程序的最终胜负是由棋盘上岗双方的棋子的个数来判断的,多的一方为胜,少的一方为负。所以该程序主要运用的战术有削弱对手行动战术、四角优先战术、在游戏开局和中局时,程序采用削弱对手行动力战术,即尽量减少对手能够落子的位置;在游戏终局时则采用最大贪吃战术,即尽可能多的吃掉对手的棋子;而四角优先战术则是贯穿游戏的始终,棋盘的四角围稳定角,不会被对手吃掉,所以这里是兵家的必争之地,在阻止对手进角的同时,自己却又要努力的进角。 关键词:黑白棋;编程;设计

数据结构哈夫曼树的实现

#include #include #include #include using namespace std; typedef struct { unsigned int weight; unsigned int parent,lchild,rchild,ch; }HTNode,*HuffmanTree; //动态分配数组存储哈夫曼树 typedef char *HuffmanCode; //动态分配数组存储哈夫曼编码表 int m,s1,s2; HuffmanTree HT; void Select(int n){ //选择两个权值最小的结点 int i,j; for(i=1;i<=n;i++){ if(!HT[i].parent){ s1 = i;break; } } for(j=i+1;j<=n;j++){ if(!HT[j].parent){ s2 = j;break; } } for(i=1;i<=n;i++){ if((HT[s1].weight>HT[i].weight)&&(!HT[i].parent)&&(s2!=i)){ s1=i; } } for(j=1;j<=n;j++){ if((HT[s2].weight>HT[j].weight)&&(!HT[j].parent)&&(s1!=j)) s2=j; } } void HuffmanCoding(HuffmanCode HC[], int *w, int n) { // w存放n个字符的权值(均>0),构造哈夫曼树HT,// 并求出n个字符的哈夫曼编码HC int i, j; char *cd; int p; int cdlen; int start; if (n<=1) return;

哈夫曼编码课程设计报告

哈夫曼编码课程设计报 告 Last revised by LE LE in 2021

湖南科技学院 数据结构课程设计报告课题: 霍夫曼编码 专业班级:信计1202 学号: 姓名:黄思琪 指导教师: 牛志毅

1 课程设计的目的和意义 在当今信息爆炸时代,如何采用有效的数据压缩技术来节省数据文件的存储空间和计算机网络的传送时间已越来越引起人们的重视。哈夫曼编码正是一种应用广泛且非常有效的数据压缩技术。 哈夫曼编码的应用很广泛,利用哈夫曼树求得的用于通信的二进制编码称为哈夫曼编码。树中从根到每个叶子都有一条路径,对路径上的各分支约定:指向左子树的分支表示“0”码,指向右子树的分支表示“1”码,取每条路径上的“0”或“1”的序列作为和各个对应的字符的编码,这就是哈夫曼编码。 通常我们把数据压缩的过程称为编码,解压缩的过程称为解码。电报通信是传递文字的二进制码形式的字符串。但在信息传递时,总希望总长度尽可能最短,即采用最短码。 2.需求分析 课题:哈夫曼编码译码器系统 问题描述:打开一篇英文文章,统计该文章中每个字符出现的次数,然后以它们作为权值,对每一个字符进行编码,编码完成后再对其编码进行译码。 问题补充:1. 从硬盘的一个文件里读出一段英语文章; 2. 统计这篇文章中的每个字符出现的次数; 3. 以字符出现字数作为权值,构建哈夫曼树 4. 对每个字符进行编码并将所编码写入文件然后对所编码进行破译。 具体介绍:在本课题中,我们在硬盘D盘中预先建立一个文档,在里面编辑一篇文章(大写)。然后运行程序,调用fileopen()函数读出该文章,显示在界面;再调用tongji()函数对 该文章的字符种类进行统计,并对每个字符的出现次数进行统计,并且在界面上显 示;然后以每个字符出现次数作为权值,调用Create_huffmanTree()函数构建哈夫曼 树。然后调用Huffman_bianma()函数对哈夫曼树进行编码,调用coding()函数将编码 写入文件。

数据结构课程设计报告

山东建筑大学 课程设计成果报告 题目: 1.数组实现两个矩阵的相乘运算 2.成绩分析问题 课程:数据结构A课程设计 院(部):管理工程学院 专业:信息管理与信息系统 班级:信管*** 学生姓名:*** 学号:******** 指导教师:******* 完成日期:2016年12月29日

目录 目录 (2) 一、课程设计概述 (3) 二、课程设计题目一 (3) 用数组实现两个矩阵的相乘运算 (3) 2.1[问题描述] (3) 2.2[要求及提示]: (3) 2.3[详细设计] (4) 2.4[调试分析] (5) 2.5[运行结果及分析] (5) 三、课程设计题目二 (6) 成绩分析问题 (6) 3.1[问题描述] (6) 3.2[概要设计] (6) 3.3[存储结构] (7) 3.4[流程图] (7) 3.5[详细设计] (8) 3.6[调试分析] (8) 3.7[运行结果及分析] (22) 四、参考文献: (25)

一、课程设计概述 本次数据结构课程设计共完成两个题:用数组实现两个矩阵相乘运算、成绩分析问题。使用语言:C 编译环境:vc6.0 二、课程设计题目一 用数组实现两个矩阵的相乘运算 2.1[问题描述] #include “stdio.h” int r[6][6]; void mult(int a[6][6] , int b[6][6]){ } main(){ int i,j; int num1[6][6],num2[6][6]; printf(“请输入第一个矩阵的值:”,); for(i=1;i<=6;i++) for(j=1;j<=6;j++) scanf(“%d”,&num1[i][j]); printf(“请输入第二个矩阵的值:”,); for(i=1;i<=6;i++) for(j=1;j<=6;j++) scanf(“%d”,&num2[i][j]); mult(num1,num2); printf(“\n两个矩阵相乘后的结果为:”); for(i=1;i<=6;i++) {for(j=1;j<=6;j++) printf(“%4d”,r[i][j]); printf(“\n”); } } 2.2[要求及提示]: 1、要求完善函数mult( ),

数据结构哈夫曼树和代码

#include #include #include #define N 50 //叶?子哩?结á点?数簓 #define M 2*N-1 //树骸?中D结á点?总哩?数簓 typedef struct { char data; //结á点?值μ int weight; //权ü?重? int parent; //双?亲×结á点? int lchild; //左哩?孩¢子哩?结á点? int rchild; //右 ?孩¢子哩?结á点? } HTNode; typedef struct { char cd[N]; //存?放?哈t夫え?曼?码? int start; } HCode; HTNode ht[M]; HCode hcd[N]; int n; void CreateHT(HTNode ht[],int n) { int i,k,lnode,rnode; int min1,min2; for (i=0;i<2*n-1;i++) //所ù有瓺结á点?的?相à关?域 ?置?初?值μ0 ht[i].parent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=0; printf("哈t夫え?曼?树骸?初?态?为a:\n"); printf("data weight parent lchild rchild\n"); for (i=0;i<2*n-1;i++) { printf("%-6c %-6d %-6d %-6d %-6d\n",ht[i].data,ht[i].weight,ht[i].parent,ht[i].lchild, ht[i].rchild); } for (i=n;i<2*n-1;i++) //构1造ì哈t夫え?曼?树骸? {

数据结构哈夫曼编码实验报告

数据结构实验报告 ――实验五简单哈夫曼编/译码的设计与实现本实验的目的是通过对简单哈夫曼编/译码系统的设计与实现来熟练掌握树型结 构在实际问题中的应用。此实验可以作为综合实验,阶段性实验时可以选择其中的几 个功能来设计和实现。 一、【问题描述】 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数据预先编码,在接收端将传来的数据进行译码,此实验即设计这样的一个简单编/码系统。系统应该具有如下的几个功能: 1、接收原始数据。 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nodedata.dat中。 2、编码。 利用已建好的哈夫曼树(如不在存,则从文件nodedata.dat中读入),对文件中的正文进行编码,然后将结果存入文件code.dat中。 3、译码。利用已建好的哈夫曼树将文件code.dat中的代码进行译码,结果存入文件textfile.dat中。 4、打印编码规则。 即字符与编码的一一对应关系。 二、【数据结构设计】 1、构造哈夫曼树时使用静态链表作为哈夫曼树的存储。 在构造哈夫曼树时,设计一个结构体数组HuffNode保存哈夫曼树中各结点的信息,根据二叉树的性质可知,具有n个叶子结点的哈夫曼树共有2n-1个结点,所以数组HuffNode的大小设置为2n-1,描述结点的数据类型为: typedef struct { int weight;//结点权值 int parent; int lchild; int rchild; char inf; }HNodeType; 2、求哈夫曼编码时使用一维结构数组HuffCode作为哈夫曼编码信息的存储。 求哈夫曼编码,实质上就是在已建立的哈夫曼树中,从叶子结点开始,沿结点的双亲链域回退到根结点,没回退一步,就走过了哈夫曼树的一个分支,从而得到一位哈夫曼码值,由于一个字符的哈夫曼编码是从根结点到相应叶子结点所经过的路径上各分支所组成的0、1序列,因此先得到的分支代码为所求编码的低位码,后得到的分支代码位所求编码的高位码,所以设计如下数据类型: #define MAXBIT 10 typedef struct

哈夫曼编码译码器---课程设计报告

目录 目录 (2) 1课程设计的目的和意义 (3) 2需求分析 (4) 3概要设计 (4) 4详细设计 (8) ¥ 5调试分析和测试结果 (11) 6总结 (12) 7致谢 (13) 8附录 (13) 参考文献 (20) .

| ; 1 课程设计目的与意义 在当今信息爆炸时代,如何采用有效的数据压缩技术来节省数据文件的存储空间和计算机网络的传送时间已越来越引起人们的重视。哈夫曼编码正是一种应用广泛且非常有效的数据压缩技术。 哈夫曼编码的应用很广泛,利用哈夫曼树求得的用于通信的二进制编码称为哈夫曼编码。树中从根到每个叶子都有一条路径,对路径上的各分支约定:指向左子树的分支表示“0”码,指向右子树的分支表示“1”码,取每条路径上的“0”或“1”的序列作为和各个对应的字符的编码,这就是哈夫曼编码。 通常我们把数据压缩的过程称为编码,解压缩的过程称为解码。电报通信是传递文字的二进制码形式的字符串。但在信息传递时,总希望总长度尽可能最短,即采用最短码。 作为计算机专业的学生,我们应该很好的掌握这门技术。在课堂上,我们能过学到许多的理论知识,但我们很少有过自己动手实践的机会!课程设计就是为解决这个问题提供了一个平台。 ( 在课程设计过程中,我们每个人选择一个课题,认真研究,根据课堂讲授内容,借助书本,自己动手实践。这样不但有助于我们消化课堂所讲解的内容,还可以增强我们的独立思考能力和动手能力;通过编写实验代码和调试运行,我们

可以逐步积累调试C程序的经验并逐渐培养我们的编程能力、用计算机解决实际问题的能力。 在课程设计过程中,我们不但有自己的独立思考,还借助各种参考文献来帮助我们完成系统。更为重要的是,我们同学之间加强了交流,在对问题的认识方面可以交换不同的意见。同时,师生之间的互动也随之改善,我们可以通过具体的实例来从老师那学到更多的实用的知识。 数据结构课程具有比较强的理论性,同时也具有较强的可应用性和实践性。课程设计是一个重要的教学环节。我们在一般情况下都能够重视实验环节,但是容易忽略实验的总结,忽略实验报告的撰写。通过这次实验让我们明白:作为一名大学生必须严格训练分析总结能力、书面表达能力。需要逐步培养书写科学实验报告以及科技论文的能力。只有这样,我们的综合素质才会有好的提高。 2 需求分析 课题:哈夫曼编码译码器 ) 问题描述:打开一篇英文文章,统计该文章中每个字符出现的次数,然后以它们作为权值,对每一个字符进行编码,编码完成后再对其编码进行译码。问题补充:1. 从硬盘的一个文件里读出一段英语文章; 2. 统计这篇文章中的每个字符出现的次数; 3. 以字符出现字数作为权值,构建哈夫曼树,并将哈夫曼树的存储 结构的初态和终态进行输出; 4. 对每个字符进行编码并将所编码写入文件然后对所编码进行破 译。 具体介绍:在本课题中,我们在硬盘中预先建立一个文档,在里面编辑一篇文章。然后运行程序,调用函数读出该文章,显示在界面;再调用函数对该文章的字符种类进行统计,并对每个字符的出现次数进行统计,并且在界面上显示;然后以每个字符出现次数作为权值,调用函数构建哈夫曼树;并调用函数将哈夫曼的存储结构的初态和终态进行输出。然后调用函数对哈夫曼树进行编码,调用函数将编码写入文件;再调用对编码进行译码,再输出至界面。至此,整个工作就完成了 3 概要设计。

数据结构课程设计报告

《数据结构课程设计》报告 题目:课程设计题目2教学计划编制 班级:700 学号:09070026 姓名:尹煜 完成日期:2011年11月7日

一.需求分析 本课设的任务是根据课程之间的先后的顺序,利用拓扑排序算法,设计出教学计划,在七个学期中合理安排所需修的所有课程。 (一)输入形式:文件 文件中存储课程信息,包括课程名称、课程属性、课程学分以及课程之间先修关系。 格式:第一行给出课程数量。大于等于0的整形,无上限。 之后每行按如下格式“高等数学公共基础必修6.0”将每门课程的具体信息存入文件。 课程基本信息存储完毕后,接着给出各门课程之间的关系,把每门课程看成顶点,则关系即为边。 先给出边的数量。大于等于0的整形。 默认课程编号从0开始依次增加。之后每行按如下格式“1 3”存储。此例即为编号为1的课程与编号为3的课程之间有一条边,而1为3的前驱,即修完1课程才能修3课程。 例: (二)输出形式:1.以图形方式显示有向无环图

2.以文本文件形式存储课程安排 (三)课设的功能 1.根据文本文件中存储的课程信息(课程名称、课程属性、课程学分、课程之间关系) 以图形方式输出课程的有向无环图。 拓展:其显示的有向无环图可进行拖拽、拉伸、修改课程名称等操作。 2.对课程进行拓扑排序。 3.根据拓扑排序结果以及课程的学分安排七个学期的课程。 4.安排好的教学计划可以按图形方式显示也可存储在文本文件里供用户查看。 5.点击信息菜单项可显示本人的学好及姓名“09070026 尹煜” (四)测试数据(见六测设结果)

二.概要设计 数据类型的定义: 1.Class Graph即图类采用邻接矩阵的存储结构。类中定义两个二维数组int[][] matrix 和Object[][] adjMat。第一个用来标记两个顶点之间是否有边,为画图服务。第二个 是为了实现核心算法拓扑排序。 2.ArrayList list用来存储课程信息。DrawInfo类是一个辅助画图的类,其中 包括成员变量num、name、shuxing、xuefen分别代表课程的编号、名称、属性、 学分。ArrayList是一个DrawInfo类型的数组,主要用来在ReadFile、DrawG、DrawC、SaveFile、Window这些类之间辅助参数传递,传递课程信息。 3.Class DrawInfo, 包括int num;String name;String shuxing;float xuefen;四个成员变量。 4.Class Edge包括int from;int to;double weight;三个成员变量。 5.Class Vertex包括int value一个成员变量。 主要程序的流程图: //ReadFile.java

完整word版数据结构课程设计:电文编码译码哈夫曼编码

福建农林大学计算机与信息学院 数据结构课程设计 设计:哈夫曼编译码器 姓名:韦邦权 专业:2013级计算机科学与技术 学号:13224624 班级:13052316 完成日期:2013.12.28

1 哈夫曼编译码器 一、需求分析 在当今信息爆炸时代,如何采用有效的数据压缩技术节省数据文件的存储空间和计算机网络的传送时间已越来越引起人们的重视,哈夫曼编码正是一种应用广泛且非常有效的数据压缩技术。哈夫曼编码是一种编码方式,以哈夫曼树—即最优二叉树,带权路径长度最小的二叉树,经常应用于数据压缩。哈夫曼编码使用一张特殊的编码表将源字符(例如某文件中的一个符号)进行编码。这张编码表的特殊之处在于,它是根据每一个源字符出现的估算概率而建立起来的(出现概率高的字符使用较短的编码,反之出现概率低的则使用较长的编码,这便使编码之后的字符串的平均期望长度降低,从而达到无损压缩数据的目的)。哈夫曼编码的应用很广泛,利用哈夫曼树求得的用于通信的二进制编码称为哈夫曼编码。树中从根到每个叶子都有一条路径,对路径上的各分支约定:指向左子树的分支表示“0”码,指向右子树的分支表示“1”码,取每条路径上的“0”或“1”的序列作为和

各个叶子对应的字符的编码,这就是哈夫曼编码。哈夫曼译码输入字符串可以把它编译成二进制代码,输入二进制代码时可以编译成字符串。 二、设计要求 对输入的一串电文字符实现哈夫曼编码,再对哈夫曼编码生成的2 代码串进行译码,输出电文字符串。通常我们把数据压缩的过程称为编码,解压缩的过程称为解码。电报通信是传递文字的二进制码形式的字符串。但在信息传递时,总希望总长度能尽可能短,即采用最短码。假设每种字符在电文中出现的次数为Wi,编码长度为Li,电文中有n种字符,则电文编码总长度为∑WiLi。若将此对应到二叉树上,Wi为叶结点的权,Li为根结点到叶结点的路径长度。那么,∑WiLi 恰好为二叉树上带权路径长度。因此,设计电文总长最短的二进制前缀编码,就是以n种字符出现的频率作权,构造一棵哈夫曼树,此构造过程称为哈夫曼编码。设计实现的功能: (1) 哈夫曼树的建立; (2) 哈夫曼编码的生成; (3) 编码文件的译码。 三、概要设计 哈夫曼编\译码器的主要功能是先建立哈夫曼树,然后利用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码后进行译码。 在数据通信中,经常需要将传送的文字转换成由二进制字符0、1组成的二进制串,称之为编码。构造一棵哈夫曼树,规定哈夫曼树中的左分之代表0,右分支代表1,则从根节点到每个叶子节点所经过的

哈夫曼编码实验报告

中南大学数据结构课程 姓名:刘阳 班级:信息0703 学号:0903070312 实验时间: 08.11.14 指导老师:赵颖

一、实验内容 根据输入的n 个带权结点,构造出哈夫曼树,并且把构造结果输出到屏幕。 二、实验说明 哈夫曼数,也称最优二叉树,是指对于一组带有确定权值的叶结点,构造的具有最小带权路径长度的二叉树。 设二叉树具有n 个带权值的叶结点,那么从根结点到各个叶结点的路径长度与相应结点权值的乘积之和叫做二叉树的带权路径长度WPL ,记作: WPL=k n k k L W *∑=1。在给定一组具有确定权值的叶结点,可以构造出不同的带权二 叉树。根据哈夫曼树的定义,一棵二叉树要使其WPL 值最小,必须使权值越大的叶结点越靠近根结点,而权值越小的叶结点越远离根结点。 在数据通讯中,经常需要将传送的文字转换成由二进制字符0,1组成的二进制串,我们称之为编码。例如,假设要传送的电文为ABACCDA ,电文中只含有A ,B ,C ,D 四种字符,若这四种字符采用下表所示的编码,则电文的代码为000010000100100111 000,长度为21。 在传送电文时,我们总是希望传送时间尽可能短,这就要求电文代码尽可能短。如果在编码时考虑字符出现的频率,让出现频率高的字符采用尽可能短的编码,出现频率低的字符采用稍长的编码,构造一种不等长编码,则电文的代码就可能更短。并且在建立不等长编码时,必须使任何一个字符的编码都不是另一个字符编码的前缀,以避免反译成原文时,编码出现多义性。 在哈夫曼编码树中,树的带权路径长度的含义是各个字符的码长与其出现次数的乘积之和,也就是电文的代码总长,所以采用哈夫曼树构造的编码是一种能使电文代码总长最短的不等长编码。 采用哈夫曼树进行编码,也不会产生上述二义性问题。因为,在哈夫曼树中,每个字符结点都是叶结点,它们不可能在根结点到其它字符结点的路径上,所以一个字符的哈夫曼编码不可能是另一个字符的哈夫曼编码的前缀,从而保证了译码的非二义性。

数据结构课程设计报告范例

Guangxi University of Science and Technology 课程设计报告 课程名称:算法与编程综合实习 课题名称: 姓名: 学号: 院系:计算机学院 专业班级:通信121 指导教师: 完成日期:2012年12月15日

目录 第1部分课程设计报告 (3) 第1章课程设计目的 (3) 第2章课程设计内容和要求 (4) 2.1 问题描述 (4) 2.2 设计要求 (4) 第3章课程设计总体方案及分析 (4) 3.1 问题分析 (4) 3.2 概要设计 (7) 3.3 详细设计 (7) 3.4 调试分析 (10) 3.5 测试结果 (10) 3.6 参考文献 (12) 第2部分课程设计总结 (13) 附录(源代码) (14)

第1部分课程设计报告 第1章课程设计目的 仅仅认识到队列是一种特殊的线性表是远远不够的,本次实习的目的在于使学生深入了解队列的特征,以便在实际问题背景下灵活运用它,同时还将巩固这种数据结构的构造方………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..(省略)

第2章课程设计内容和要求 2.1问题描述: 迷宫问题是取自心理学的一个古典实验。在该实验中,把一只老鼠从一个无顶大盒子的门放入,在盒子中设置了许多墙,对行进方向形成了多处阻挡。盒子仅有一个出口,在出口处放置一块奶酪,吸引老鼠在迷宫中寻找道路以到达出口。对同一只老鼠重复进行上述实验,一直到老鼠从入口走到出口,而不走错一步。老鼠经过多次试验最终学会走通迷宫的路线。设计一个计算机程序对任意设定的矩形迷宫如下图A所示,求出一条从入口到出口的通路,或得出没有通路的结论。 图A 2.2设计要求: 要求设计程序输出如下: (1) 建立一个大小为m×n的任意迷宫(迷宫数据可由用户输入或由程序自动生成),并在屏 幕上显示出来; (2)找出一条通路的二元组(i,j)数据序列,(i,j)表示通路上某一点的坐标。 (3)用一种标志(如数字8)在迷宫中标出该条通路; (4)在屏幕上输出迷宫和通路; (5)上述功能可用菜单选择。

哈夫曼编码译码器实验报告免费

哈夫曼编码译码器实验报告(免费)

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问题解析与解题方法 问题分析: 设计一个哈夫曼编码、译码系统。对一个ASCII编码的文本文件中的字符进行哈夫曼编码,生成编码文件;反过来,可将编码文件译码还原为一个文本文件。 (1)从文件中读入任意一篇英文短文(文件为ASCII编码,扩展名为txt); (2)统计并输出不同字符在文章中出现的频率(空格、换行、标点等也按字符处理);(3)根据字符频率构造哈夫曼树,并给出每个字符的哈夫曼编码; (4)将文本文件利用哈夫曼树进行编码,存储成压缩文件(编码文件后缀名.huf)(5)用哈夫曼编码来存储文件,并和输入文本文件大小进行比较,计算文件压缩率;(6)进行译码,将huf文件译码为ASCII编码的txt文件,与原txt文件进行比较。 根据上述过程可以知道该编码译码器的关键在于字符统计和哈夫曼树的创建以及解码。 哈夫曼树的理论创建过程如下: 一、构成初始集合 对给定的n个权值{W1,W2,W3,...,Wi,...,Wn}构成n棵二叉树的初始集合 F={T1,T2,T3,...,Ti,...,Tn},其中每棵二叉树Ti中只有一个权值为Wi的根结 点,它的左右子树均为空。 二、选取左右子树 在F中选取两棵根结点权值最小的树作为新构造的二叉树的左右子树,新二 叉树的根结点的权值为其左右子树的根结点的权值之和。 三、删除左右子树 从F中删除这两棵树,并把这棵新的二叉树同样以升序排列加入到集合F中。 四、重复二和三两步, 重复二和三两步,直到集合F中只有一棵二叉树为止。 因此,有如下分析: 1.我们需要一个功能函数对ASCII码的初始化并需要一个数组来保存它们; 2.定义代表森林的数组,在创建哈夫曼树的过程当中保存被选中的字符,即给定报文 中出现的字符,模拟哈夫曼树选取和删除左右子树的过程; 3.自底而上地创建哈夫曼树,保存根的地址和每个叶节点的地址,即字符的地址,然 后自底而上检索,首尾对换调整为哈夫曼树实现哈弗曼编码; 4.从哈弗曼编码文件当中读入字符,根据当前字符为0或者1的状况访问左子树或者 右孩子,实现解码; 5.使用文件读写操作哈夫曼编码和解码结果的写入; 解题方法: 结构体、数组、类的定义: 1.定义结构体类型的signode 作为哈夫曼树的节点,定义结构体类型的hufnode 作为

【报告】课程设计报告哈夫曼编码

【关键字】报告 课程设计 题目哈夫曼编码 学院计算机科学与技术 专业计算机科学与技术 班级 姓名 指导教师 2010 年07 月02 日 课程设计任务书 学生姓名:拉巴珠久专业班级:计算机0806 指导教师:姚寒冰工作单位:计算机科学系 题目: 哈夫曼编码 初始条件: 输入一段英文字符,试为该文中的每个字符编制相应的哈夫曼码。 (1)I:初始化(Initialization)。对输入的一段英文中的每个字符统计其权值,建立哈夫曼树; (2)E:编码(Encoding)。利用已建好的哈夫曼树,对每个字符进行编码。 (3)D:译码(Decoding)。利用已建好的每个编码,对输入的一个由0、1组成的序列进行译码; (4)P:印代码文件(Print)。将每个字符编的哈夫曼码和译码结果显示在终端上。 尝试用例见题集p149。 要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 课程设计报告按学校规定格式用A4纸打印(书写),并应包含如下内容: 1、问题描述 简述题目要解决的问题是什么。 2、设计 存储结构设计、主要算法设计(用类C语言或用框图描述)、尝试用例设计; 3、调试报告 调试过程中遇到的问题是如何解决的;对设计和编码的讨论和分析。 4、经验和体会(包括对算法改进的设想) 5、附源程序清单和运行结果。源程序要加注释。如果题目规定了尝试数据,则运行结果要包含这些尝试数据和运行输出, 6、设计报告、程序不得相互抄袭和拷贝;若有雷同,则所有雷同者成绩均为0分。 时间安排: 1、第18周(至)完成。

2、日08:30到计算中心检查程序、交课程设计报告、源程序(CD盘)。指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

数据结构课程设计报告,含菜单

算法与数据结构课程设计 报告 系(院):计算机科学学院 专业班级:计科11005 姓名:张林峰 学号: 201003784 指导教师:詹泽梅 设计时间:2012.6.11 - 2012.6.18 设计地点:12教机房

目录 一、课程设计目的 (2) 二、设计任务及要求 (2) 三、需求分析 (2) 四、总体设计 .............. 错误!未定义书签。 五、详细设计与实现[含代码和实现界面].. 8 六、课程设计小结 (15)

一.设计目的 1.能根据实际问题的具体情况,结合数据结构课程中的基本理论和基本算法,分析并正确确定数据的逻辑结构,合理地选择相应的存储结构,并能设计出解决问题的有效算法。 2.提高程序设计和调试能力。学生通过上机实习,验证自己设计的算法的正确性。学会有效利用基本调试方法,迅速找出程序代码中的错误并且修改。 3.初步掌握软件开发过程中问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能。 4.训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发,培养软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风。 5.培养根据选题需要选择学习书籍,查阅文献资料的自学能力。二.设计任务及要求 根据《算法与数据结构》课程的结构体系,设计一个基于DOS菜单的应用程序。要利用多级菜单实现各种功能。比如,主界面是大项,主要是学过的各章的名字诸如线性表、栈与队列、串与数组及广义表等,子菜单这些章中的节或者子节。要求所有子菜单退出到他的父菜单。编程实现时,要用到C++的面向对象的功能。 三.需求分析 菜单运用极其广泛,应用于各行各业。菜单运用起来极其方便。随着社会的发展,社会的行业出现多样化,也就需要各式

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