文章作者：姜南(Slyar) 文章来源：Slyar Home (www.slyar.com) 转载请注明，谢谢合作。
实验课内容的代码，无聊发出来。
功能包括从文件中读取文章，将文章转换为哈夫曼编码，将哈夫曼编码还原，就是那几个基本算法的实现啦。
为了方便查看，这里输出的哈夫曼编码是1byte的，其实真正应该将其变为1bit存储，这样才能达到压缩的目的。
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 |
/* Slyar 2009.10.29 */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define N 255 #define M 2*N - 1 /* 运行成功标记 */ int ok = 0; /* 保存原文件名 */ char file[20] = {}; /* 哈夫曼树节点类型 */ typedef struct { int data; /* 字符值 */ int weight; /* 权重 */ int parent; /* 双亲结点 */ int lchild; /* 左孩子结点 */ int rchild; /* 右孩子结点 */ }Tree; /* 哈夫曼编码类型 */ typedef struct { /* 存放哈夫曼码 */ char cd[N]; int start; }Code; /* 生成节点及编码数组 */ Tree ht[M]; Code hcd[N]; /* 函数声明 */ int cmp(const void*, const void*); int NumberOfChar(); void Reset(); void InputFile(); void Encode(int); void Decode(int); void OutputFile(int); void PrintHuffmanCode(int); void CreateHT(int); void CreateHCode(int); /* 主函数 */ int main() { int x = 0; int n = 0; char ch; while(1) { system("cls"); printf("1. 读入原文件\n"); printf("2. 在屏幕上打印哈夫曼代码表\n"); printf("3. 编码原文件\n"); printf("4. 解码原文件\n"); printf("5. 退出\n"); printf("Input 1-5:"); scanf("%d", &x); switch(x) { case 1: Reset(); InputFile(); if (ok) { /* 排序使得有效字符在前面 */ qsort(ht, N, sizeof(Tree), cmp); /* 记下有效字符的个数 */ n = NumberOfChar(); CreateHT(n); CreateHCode(n); OutputFile(n); system("pause"); } break; case 2: system("cls"); if (ok) { PrintHuffmanCode(n); } else { printf("原文件尚未读入!\n"); } system("pause"); break; case 3: system("cls"); if (ok) { Encode(n); } else { printf("原文件尚未读入!\n"); } system("pause"); break; case 4: system("cls"); if (ok) { Decode(n); } else { printf("原文件尚未读入!\n"); } system("pause"); break; case 5: return 0; default: /* 防止输入错误序号，刷新缓冲区 */ fflush(stdin); } } return 0; } /* 快速排序比较函数 */ int cmp(const void *a ,const void *b) { return (*(Tree *)a).weight < (*(Tree *)b).weight ? 1 : -1; } /* 统计有效的字符数量 */ int NumberOfChar() { int i, num = 0; for (i = 0; i < N; i++) { if (ht[i].weight > 0) num++; } return num; } /* 初始化哈夫曼树 */ void Reset() { int i; for (i = 0; i < M; i++) { ht[i].weight = 0; ht[i].parent = -1; ht[i].lchild = -1; ht[i].rchild = -1; } } /* 读入文件内容 */ void InputFile() { FILE *fp; char ch; system("cls"); printf("请输入原文件名:"); fflush(stdin); scanf("%s", file); /* 打开原文件 */ if ((fp = fopen(file, "rt")) == NULL) { printf("找不到原文件 %s!\n", file); ok = 0; system("pause"); return; } /* 读入字符并处理权重 */ while (fscanf(fp, "%c", &ch) != EOF) { ht[ch].data = ch; ht[ch].weight++; } /* 关闭文件指针 */ fclose(fp); printf("原文件 %s 读入成功!\n", file); ok = 1; } /* 编码 */ void Encode(int n) { int i, k; char ch; FILE *fp1, *fp2; /* 利用哈夫曼代码表进行编码 */ if (access("Huffman_Code.txt",0) != 0) { printf("找不到代码表 Huffman_Code.txt !\n"); return; } /* 打开要编码的原文件 */ if ((fp1 = fopen(file, "rt")) == NULL) { printf("找不到原文件 %s !\n", file); return; } /* 生成编码文件 */ if ((fp2 = fopen("Encode.txt", "wt+")) == NULL) { printf("编码文件 Encode.txt 创建失败!\n"); return; } /* 一个字符一个字符替换 */ while (fscanf(fp1, "%c", &ch) != EOF) { for (i = 0; i < n; i++) { if (ht[i].data == ch) { for (k = hcd[i].start; k <= n; k++) { fprintf(fp2, "%c", hcd[i].cd[k]); } } } } /* 关闭文件指针 */ fclose(fp1); fclose(fp2); printf("编码成功，结果在 Encode.txt 中!\n"); } /* 解码 */ void Decode(int n) { int i, k; char ch; FILE *fp1, *fp2; /* 打开要解码的文件 */ if ((fp1 = fopen("Encode.txt", "rt")) == NULL) { printf("找不到编码文件 Encode.txt!\n"); return; } /* 生成解码文件 */ if ((fp2 = fopen("Decode.txt", "wt+")) == NULL) { printf("解码文件 Decode.txt 创建失败!\n"); return; } /* 利用哈夫曼树解码 */ i = 2 * n - 2; while (fscanf(fp1, "%c", &ch) != EOF) { if (ch == '0') { i = ht[i].lchild; } else { i = ht[i].rchild; } /* 找到叶子节点为止 */ if (ht[i].lchild == -1) { fprintf(fp2, "%c", ht[i].data); /* 继续从根节点开始查找 */ i = 2 * n - 2; } } /* 关闭文件指针 */ fclose(fp1); fclose(fp2); printf("解码成功，结果在 Decode.txt 中!\n"); } /* 输出哈弗曼编码到文件 */ void OutputFile(int n) { FILE *fp; int i, k; /* 生成哈夫曼代码表文件 */ if ((fp = fopen("Huffman_Code.txt", "wt+")) == NULL) { printf("代码表文件 Huffman_Code.txt 创建失败!\n"); return; } /* 将内存里的东西写入文件 */ for (i = 0; i < n; i++) { fprintf(fp, "%d ", ht[i].data); for (k = hcd[i].start; k <= n; k++) { fprintf(fp, "%c", hcd[i].cd[k]); } if (i < n - 1) fprintf(fp, "\n"); } /* 关闭文件指针 */ fclose(fp); printf("代码表文件 Huffman_Code.txt 生成成功!\n"); } /* 打印哈夫曼编码到屏幕 */ void PrintHuffmanCode(int n) { int i, k; printf("ASCII \t Char \t HuffmanCode\n"); for (i = 0; i < n; i++) { printf("%d \t \"%c\" \t ", ht[i].data, ht[i].data); for (k = hcd[i].start; k <= n; k++) { printf("%c", hcd[i].cd[k]); } printf("\n"); } } /* 构造哈夫曼树 */ void CreateHT(int n) { int i, k ,lmin, rmin; int min1, min2; /* 一共有2n-1个节点 */ for (i = n; i < 2 * n - 1; i++) { /*lmin和rmin为最小权重的两个节点置*/ min1 = min2 = 0x7FFFFFFF; lmin = rmin = -1; for (k = 0; k <= i - 1; k++) { /*只在尚未构造二叉树的节点中查找*/ if (ht[k].parent == -1) { if (ht[k].weight < min1) { min2 = min1; rmin = lmin; min1 = ht[k].weight; lmin = k; } else if (ht[k].weight < min2) { min2 = ht[k].weight; rmin = k; } } } /* 修改2个小权重节点的双亲 */ ht[lmin].parent = i; ht[rmin].parent = i; /* 修改双亲的权重 */ ht[i].weight = ht[lmin].weight + ht[rmin].weight; /* 修改双亲的孩子 */ ht[i].lchild = lmin; ht[i].rchild = rmin; } } /* 得到哈夫曼编码 */ void CreateHCode(int n) { int i, f, c; Code hc; /* 根据哈夫曼树求哈夫曼编码 */ for (i = 0; i < n; i++) { hc.start = n; c = i; f = ht[i].parent; /* 循序直到树根结点 */ while (f != -1) { /* 处理左孩子结点 */ if (ht[f].lchild == c) { hc.cd[hc.start--] = '0'; } /* 处理右孩子结点 */ else { hc.cd[hc.start--] = '1'; } c = f; f = ht[f].parent; } /* start指向哈夫曼编码最开始字符 */ hc.start++; hcd[i] = hc; } } |
转载请注明：Slyar Home » C程序实践 哈夫曼(Huffman)树代码
