深圳大學實驗報告
課程名稱： 資料結構實驗與課程設計
實驗專案名稱： huffman編碼的設計與應用實驗
學院計算機與軟體學院
專業指導教師楊芳
報告人學號： 班級
實驗時間2014-10-23
實驗報告提交時間
教務處制
一、實驗目的
1、理解樹、二叉樹的鏈式儲存結構（三叉鍊錶）
2、掌握huffman樹的生成演算法
3、掌握運用huffman樹，生成對應字元的huffman編碼演算法
4、掌握運用字元的huffman編碼，將乙個字串編碼成一串huffman編碼序列方法
5、掌握利用huffman樹（編碼），對一串huffman編碼序列進行解碼的方法
二、實驗要求
熟悉c++語言程式設計
熟練使用c++語言，實現huffman編碼和解（譯）碼演算法
三、實驗內容
本次實驗內容：huffman編碼的設計與應用
1、問題描述
給定n個字元及其對應的權值，構造huffman樹，並進行huffman編碼和譯（解）碼。
構造huffman樹時，要求左子樹根的權值小於右子樹根的權值。
進行huffman編碼時，假定huffman樹的左分支上編碼為『0』，右分支上編碼為『1』。
2、演算法
構造huffman樹演算法：
⑴、根據給定的n個權值(w1, w2, …, wn)構成n棵二叉樹的集合f=，其中每棵二叉樹ti中只有乙個權值為wi的根結點
⑵、在f中選取兩棵根結點的權值最小的樹，作為左、右子樹構造一棵新的二叉樹，且置其根結點的權值為其左、右子樹權值之和
⑶、在f中刪除這兩棵樹，同時將新得到的二叉樹加入f中
⑷、重複⑵, ⑶，直到f只含一棵樹為止
huffman編碼演算法：
⑴、從huffman樹的每乙個葉子結點開始
⑵、依次沿結點到根的路徑，判斷該結點是父親結點的左孩子還是右孩子，如果是左孩子則得到編碼『0』，否則得到編碼『1』，先得到的編碼放在後面
⑶、直到到達根結點，編碼序列即為該葉子結點對應的huffman編碼
huffman譯（解）碼演算法：
⑴、指標指向huffman樹的根結點，取第乙個huffman碼
⑵、如果huffman碼為『0』，將指標指向當前結點的左子樹的根結點；如果huffman碼為『1』，將指標指向當前結點的右子樹的根結點
⑶、如果指標指向的當前結點為葉子結點，則輸出葉子結點對應的字元；否則，取下乙個huffman碼，並返回⑵
⑷、如果huffman碼序列未結束，則返回⑴繼續解碼
3、輸入
第一行：樣本字元個數，假設為n。
第二行，n個字元（用空格隔開）
第三行，n個字元對應的權值（用空格隔開）
第四行，待編碼的字串
第五行，待解碼的huffman碼序列
4、輸入樣本
4a b c d
9 3 2 6
abcd
111001010
5、輸出
第一行，每個字元對應的huffman編碼（用空格隔開）
第二行，字串對應的huffman編碼序列
第三行，huffman碼序列對應的字串
6、輸出樣本
0 101 100 11
010110011
dcba
四、程式清單
五、程式執行時截圖
六、實驗心得與體會（實驗中遇到的問題及解決方案，或寫點感想）
注：1、報告內的專案或內容設定，可根據實際情況加以調整和補充。
2、教師批改學生實驗報告時間應在學生提交實驗報告時間後10日內。
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