课程设计

一、实训目的

通过课程设计，学会运用数据结构知识，针对具体应用，自己设计合理数据结构，确定存储结构，并能设计具体操作算法，选择使用具体语言进行实现。掌握C++较复杂程序的组织和设计过程，调试技巧。学习解决实际问题的能力。

二、实训环境

计算机windows xp或其它版本，VC6.0或更高版本，或其它语言环境。

三、实习题目

题目3.

在一个加密应用中，要处理的信息来自下面的字符集，各个字符的相关使用频度如下：

字符空格 A  B  C D   E F  G   H  I   J K  L M
频度 180 64 13 23  32 103 22 15  47 57  1 5  31  20
字符 N O  P   Q R  S T   U  V  W X Y  Z
频度 55 63  15 1 48  56 80 25 7  18  2  16  1
现请编写程序你实现如下功能：

（1）运行时，由用户输入来初始化字符集大小和相应用字符。

（2）输入一个要加密的字符串，将其加密。

（3）输出解密字符串。

 

四、步骤

1、依次输入27个频度：

 

2、分别得出编码：

*把‘@’看成空格

空格的编码：1  1  1

A的编码：1  0 1  1

B的编码：1  0 0  0  0  0

C的编码：0  1 0  0  0 

D的编码：1  0 1  0  1

E的编码：0  0  1

F的编码：1  1 0  0  1  1

G的编码：1  0 0  0  0  1

H的编码：0  0 0  0

I的编码：0  1 1  1

J的编码：1  1 0  0  0 0  1  1 0  0  

K的编码：1  1 0  0  0 0  1  0

L的编码：1  0 0  0  1

M的编码：1  1 0  0  1  0

N的编码：0  1 0  1

O的编码：1  0 0  1

P的编码：1  0 1  0  0  0

Q的编码：1  1 0  0  0 0  1  1 0  1

R的编码：0  0 0  1

S的编码：0  1 1  0

T的编码：1  1 0  1

U的编码：0  1 0  0  1

V的编码：1  1 0  0  0 0  0

W的编码：1  1 0  0  0  1

X的编码：1  1  0  0 0  0  1 1  1  1

Y的编码：1  0 1  0  0 0  1

Z的编码：1  1 0  0  0 0  1  1 1  0

 

 

3、输入27个字符的编码以及加密编码：

 

 

4、结束后的界面

 

 

 

五、源代码

#include <iostream>#include<iomanip> using namespace std; const int n=27;// 叶子const int m=2*n-1;//结点  struct Tree{       intweight;//权值       intlchild,rchild,parent;};  Tree hft[m+1];  void HuffmanTree(){       //----------------初始化-------------------       inti,j,p1,p2;       floats1,s2;       for(i=1;i<=n;i++)       {              hft[i].parent=0;              hft[i].lchild=0;              hft[i].rchild=0;              hft[i].weight=0;       }             //----------------初始化-------------------       cout<<"◇〇依次输入27个权值〇◇：";        //----------------比较-------------------       for(i=1;i<=n;i++)              cin>>hft[i].weight;     //输入权值        for(i=n+1;i<=m;i++)                 {              p1=p2=0;                                s1=s2=32767;                            for(j=1;j<=i-1;j++)                       {                     if(hft[j].parent==0)                            if(hft[j].weight<s1)                            {                                   s2=s1;                                   s1=hft[j].weight;                                   p2=p1;p1=j;                            }                            else                                   if(hft[j].weight<s2)                                   {                                          s2=hft[j].weight;                                          p2=j;                                   }              }                                                              hft[p1].parent=i;                                   hft[p2].parent=i;                                   hft[i].lchild=p1;                                   hft[i].rchild=p2;                                   hft[i].weight=hft[p1].weight+hft[p2].weight;       }       cout<<endl;       cout<<"-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-"<<endl;}  struct Code{       intbits[n+1];       intstart;       charch; };Code code[n+1];void HuffmanCode(){   Code cd;       intc,p;       for(inti=1;i<=n;i++)       {              cd.start=n+1;              cd.ch=63+i;                                 c=i;              p=hft[i].parent;              while(p!=0)              {                     cd.start--;                     if(hft[p].lchild==c)cd.bits[cd.start]=0;                     elsecd.bits[cd.start]=1;                     c=p;                     p=hft[p].parent;              }              code[i]=cd;       }       cout<<"注意!这里‘@’为空格!"<<endl;             for(i=1;i<=n;i++)       {              cout<<"字符"<<code[i].ch<<"的权值为:"<<hft[i].weight<<setw(5)<<"编码为:";              for(intj=code[i].start;j<=n;j++)                     cout<<code[i].bits[j]<<"  ";              cout<<endl;       }       cout<<"-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-"<<endl;       cout<<"输入的字符：空格ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ的编码为："<<endl;         for(i=1;i<=n;i++)       {                      for(intj=code[i].start;j<=n;j++)                     cout<<code[i].bits[j];       } cout<<endl;       cout<<"加密编码："<<endl;              for(i=1;i<=n;i++)       {                      for(intj=code[i].start;j<=n;j++)              {                     for(inta=1;a<=n;a++)                     {code[i].bits[a]=9;}                     cout<<code[i].bits[j];              }       }       system("pause");}void End(){              system("cls");       cout<<"┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓"<<endl;       cout<<"┃                                                                     ┃"<<endl;       cout<<"┃                      感谢使用ヽ(′▽｀)ノ                           ┃"<<endl;       cout<<"┃                                                                      ┃"<<endl;       cout<<"┃                           bye~bye~                                 ┃"<<endl;       cout<<"┃                             　　　　　　                             ┃"<<endl;       cout<<"┃                           ☆＾▽＾☆                                ┃"<<endl;       cout<<"┃                                                                     ┃"<<endl;       cout<<"┃                           The End                                  ┃"<<endl;       cout<<"┃                                                                     ┃"<<endl;       cout<<"┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫"<<endl;       cout<<"┃                           广东海洋大学                              ┃"<<endl;       cout<<"┃                                                                      ┃"<<endl;       cout<<"┃                        班级：信管1133班                              ┃"<<endl;       cout<<"┃                                                                     ┃"<<endl;       cout<<"┃                        姓名：麦婉霞                                  ┃"<<endl;       cout<<"┃                                                                     ┃"<<endl;       cout<<"┃                        学号：201311671318                            ┃"<<endl;       cout<<"┃                                                                      ┃"<<endl;       cout<<"┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛"<<endl; }int main(){       HuffmanTree();       HuffmanCode();       End();       return0;}                               

                                    

 

六、总结

此次用到的是哈夫曼树原理，根据所得的频率不同，构造出来的编码也不一样。输出了哈弗曼编码，并且进行了简单的加密。

经过这个星期的课程设计，我更加巩固了c++和数据结构之间的相关知识，学会了运用哈夫曼树。在编写代码的过程中，我也掌握了很多技巧和重点。

第一，在编写的过程中注意随时检查能不能成功运行，不能在最后才进行调试，这样的话修改程序的时候会比较麻烦。

第二，遇到不会的问题可以上网搜索答案或寻求网上的人帮助，这比起自己在对着书本解决更有效。

虽然还有很多点子想加入程序当中，但因为技术不过关而无法实现。因此经过这次的课程设计，我知道了自己还是有很大的空间去提升自己，希望在日后能够做得更加好。

这次的课程设计虽然做得不算太好，还有很多功能没有实现，以后会作补充。我相信只要努力，一定会得到更好的劳动成果。