电文的编码和译码（哈夫曼树的应用）

一、        实验环境

 

学宝虚拟机，VC6.0

二、        实验目的

 

从键盘接收一串电文字符，输出对应的哈夫曼编码，同时能翻译哈夫曼编码生成的代码串，输出对应的电文字符。

三、        实验内容

1.用C语言实现二叉树的链式（二叉链表）存储结构；

2.实现二叉树的基本操作的有关算法（二叉树的建立、各种遍历等）；

3.定义二叉树的静态链表结构，并利用这种结构存储哈夫曼树，利用哈夫曼树解决编码及译码的实际应用问题。

 

四、        数据结构与算法思想描述

（1）建立哈夫曼树：

若已知n个字符的出现概率的“权值”，构造出具有2n-1个结点的哈夫曼树（采用静态链表存储结构），

（2）编码：

  从哈夫曼树的叶节点出发，通过双亲找到h[f],通过h[f]的左孩子和右孩子来判断该叶子是左分支还是右分支。如果是右边，则为‘1’。反之为‘0’。放入数组cd[start]里，重复上述过程，直至找到树根。倒序输出数组的编码值。

（3）译码：

步骤1：设计一循环结构接收用户输入的二进制代码存入ch[1..m],每循环一次接收一个“0”或“1”,同时记录代码的长度;最后将长度存入m中;设k指针的初值=1；

步骤2：将f指针指向根节点。利用指针k扫描到二进制代码ch[]的第k位，若当前第k位二进制数ch[k] =“0”则f往其左孩子移动，若ch[k]=“1”，则f往其右孩子移动；f每移动一步时执行一次k++;直到发现f的左孩子(或右孩子)为“空”时，则f遇到叶子结点，打印f所指叶子结点的data中存放的值；

步骤3：当k<=m时，则又转步骤2，继续扫描二进制代码中的剩余数字，否则译码完成，打印回车符后结束程序。