哈夫曼信源编码c语言程序代码

哈夫曼编码的C语言实现

编码原理程序步骤的分析：

哈夫曼码是用概率匹配方法进行信源编码。编程时应该注意：1，概率大的符号对应于短码，概率小的对应于长码，充分利用短码；2缩减信源的最后二个码字，总是最后一位不同，保证了哈夫曼码是即时码。程序步骤：(见信息论课本p88页内容)

(l)将信号源的符号按照出现概率递减的顺序排列。

(2)将两个概率最小的字母分别配以0和1两个码元，并将这两个概率相加作为一个新字母的概率

(3)重排后的两个概率最小符号重复步骤(2)过程。

(4)不断继续上述过程，直到最后两个符号配以0和1为止

(5)从最后一级开始向前返回各个信源符号所对应的码元序列，及相应的码字。

根据以上规则编码可知：哈夫曼编码实际上构造了一个码树，码树从最上层的端点开始构造，到树根结束，最后得到一个横放的码树，所以编出的码是即时码。哈夫曼编码概率大的符号对应于短码，概率小的符号对应于长码，使平均码长最小。每次对概率最小的两个符号求概率之和形成缩减信源时，构造出两个树枝，由于给两个树枝赋码元时是任意的，因此编出的码字不惟一。

程序源代码如下;

#include

#include

#include

#include

#include

#define HuffmanTree HF

#define HuffmanCode HMC

typedef struct

{unsigned int weight;

unsigned int parent,lchild,rchild;

} HTNode,*HF;

typedef char **HMC;

typedef struct {

unsigned int s1;

unsigned int s2;

} MinCode;

void Error(char *message);

HMC HuffmanCoding(HF HT,HMC HC,unsigned int *w,unsigned int n);

MinCode Select(HF HT,unsigned int n);

void Error(char *message)

{

fprintf(stderr,"Error:%s\n",message);

exit(1);

}

HMC HuffmanCoding(HF HT,HMC HC,unsigned int *w,unsigned int n)

{

unsigned int i,s1=0,s2=0;

HF p;

char *cd;

unsigned int f,c,start,m;

MinCode min;

if(n<=1) Error("Code too small!");

m=2*n-1;

HT=(HF)malloc((m+1)*sizeof(HTNode));

for(p=HT,i=0;i<=n;i++,p++,w++)

{

p->weight=*w;

p->parent=0;

p->lchild=0;

p->rchild=0;

}

for(;i<=m;i++,p++)

{

p->weight=0;

p->parent=0;

p->lchild=0;

p->rchild=0;

}

for(i=n+1;i<=m;i++)

{

min=Select(HT,i-1);

s1=min.s1;

s2=min.s2;

HT[s1].parent=i;

HT[s2].parent=i;

HT[i].lchild=s1;

HT[i].rchild=s2;

HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight;

}

printf("HT List:\n");

printf("Number\t\tweight\t\tparent\t\tlchild\t\trchild\n");

for(i=1;i<=m;i++)

printf("%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\n",

i,HT[i].weight,HT[i].parent,HT[i].lchild,HT[