哈夫曼编码问题

代码由bug求改进

#include

#include

#include

using namespace std;

#define Max 200 //最大结点数目

#define INT 10000

char ch[Max]; //叶子结点信息(字符)

int i,w[Max]; //w为输入的权值数组

typedef struct{

unsigned int weight; //权值

unsigned int parent,lchild,rchild;

}HTNode,*HuffmanTree; //动态分配数组存储哈夫曼树

typedef char * *HuffmanCode; //动态分配数组存储哈夫曼编码表

void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT,HuffmanCode &HC,int *w,int n)

{//w存放n个字符的权值(均>0),构造哈夫曼树HT，并求出n个字符的哈夫曼编码HC。

int s1,s2,j,min1,min2;

if(n<=1)  return;

int m=2*n-1;

HT=new HTNode[m+1];//0号单元未用

for(i=1;i<=n;++i) //哈夫曼树叶子结点的初始化

{

HT[i].weight=w[i];  HT[i].parent=0;

HT[i].lchild=0;     HT[i].rchild=0;

}

for(i=n+1;i<=m;++i) //非叶子结点的初始化

{

HT[i].weight=0;   HT[i].parent=0;

HT[i].lchild=0;   HT[i].rchild=0;

}

for(i=n+1;i<=m;++i) //建哈夫曼树

{ //在HT[1..i-1]选择parent为0且weight最小的两个结点S1和S2

min1=min2=INT;

for(j=1;j

if(HT[j].parent==0&&(HT[j].weight

{

min1=HT[j].weight;

s1=j;

}

for(j=1;j

if(HT[j].parent==0&&(HT[j].weight

{   min2=HT[j].weight;

s2=j;

}

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;

ch[i]='?';//非叶子结点的结点字符

}

//从叶子到根逆向求每个字符的哈夫曼编码

HC=new char*[n+1]; //分配n个字符编码的头指针向量

char *cd=new char[n]; //分配求编码的工作空间

HT[i].lchild=s1; HT[i].rchild=s2;

cd[n-1]='\0';  //编码结束符

for(i=1;i<=n;i++)  //逐个字符求哈夫曼编码

{

int c,f,start=n-1;//编码结束符位置

for(c=i,f=HT[i].parent;f!=0;c=f,f=HT[f].parent)

/*cd[--start]=(HT[f].lchild==c?'0':'1';*/ //从叶子到根逆向求编码

if(HT[f].lchild==c)

cd[--start]='0';

else

cd[--start]='1';

HC[i]=new char[n-start];//为第i个字符编码分配空间

strcpy(HC[i],&cd[start]); //从cd复制编码(串)到HC

}

delete cd;

}

void Initialization(HuffmanTree &HT,HuffmanCode &HC,int &n)//初始化,注意加引用符号

{

char c;

ifstream fin("hfmTree.txt",ios::in);//读出

if(fin.fail()) //若不存在此文件，则从终端读入

{

cout<

cin>>n;

cout<

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

{

//getchar()是在输入缓冲区顺序读入一个字符(包括空格、回车和tab)。

getchar(); //取消换行符

//getchar每次只能读取一个字符.如果需要取消'\n'的影响,可以用getchar();来清除,

//这里getchar();只是取得了'\n'但是并没有赋给任何字符变量,所以不会有影响,相当于清除了这个字符.

ch[i]=getchar(); //保证空格读进

cin>>w[i];

}

HuffmanCoding(HT,HC,w,n);

ofstream fout("hfmTree.txt",ios::out);//写入

cout<

for(i=1;i<=2*n-1;i++)//写入字符，权值，父结点，左右孩子

fout<

for(i=1;i<=n;i++)//写入字符及相应的编码

fout<

fout.close();

}

else{   //如果文件存在，即读到内存中

fin>>n;

for(i=1;i<=2*n-1;i++)

{

fin.get(ch[i]);

fin>>HT[i].weight>>HT[i].parent>>HT[i].lchild>>HT[i].rchild;

fin.get(c);

}

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

{

fin.get(ch[i]);

fin>>HC[i];

fin.get(c);

}

}

fin.close();

}

void Encoding(HuffmanCode & HC,int n) //编码

{

int i,j;

string str,str1;

ifstream fin("ToBeTran.txt",ios::in);//打开文件

ofstream fout("CodeFile.txt",ios::out);

if(fin.fail())

cout<

getline(fin,str);//读入一行，可以读入空格

while(!fin.eof())//文件不结束

{

getline(fin,str1);

str=str+str1;

}

fin.close();

for(i=0;str[i]!='\0';i++)//编码过程，一个字符一个字符来

{

j=1;

while(ch[j]!=str[i]&&j<=n) j++;

if(j<=n)  fout<

}

fout<

fout.close();

}

void Decoding(HuffmanTree HT,int n)//译码

{

int j,len,m;

string str;

m=2*n-1;

ifstream fin("CodeFile.txt",ios::in);

ofstream fout("TextFile.txt",ios::out);

if(fin.fail())

{

cout<

return ;

}

fin>>str;

fin.close();

len=str.size();

i=0;j=m;

while(i

{ //从根出发，按字符'0'或'1'确定找左孩子或右孩子，直至叶子结点

if(str[i]=='0')

j=HT[j].lchild;

else j=HT[j].rchild;

if(HT[j].lchild==0)

{  fout<

i++;

}

fout<

}

void Print(HuffmanTree HT,int n)//打印代码文件

{

int i;

char str[Max];

ifstream fin("CodeFile.txt",ios::in);

ofstream fout("CodePrin.txt",ios::out);

if(fin.fail())

cout<

fin>>str;

cout<

for(i=0;i

{

if(i%50==0&&i!=0) //毎50以换行

{

cout<

}

cout<

}

cout<

fin.close(); fout.close();

}

//非叶子结点用权值表示，叶子结点用字符表示

void PrintTree(HuffmanTree &HT,int &n)

{

ofstream fout("TreePrint.txt",ios::out);//写入文件

int l,j,m=0,k=1,q=0,p=0,r=1;//k 表示层数,r表示每层的结点数

for(i=1;i<=2*n-1;i++)

if(HT[i].parent==0)//找根结点的权值

m=HT[i].weight;

for(l=m;l>0;l--)

for(i=1;i<=2*n-1;i++)

if(HT[i].weight==l)

{

for(j=0;j

{ cout<

if(ch[i]!='?') //如果是叶子结点就直接输出，否则输出权重

{

if(ch[i]==' ')  ch[i]='#';//标记为空的字符

{  cout<

}

else

{   cout<

q++;//q 记录每层的结点数目

if(q==r) { k++; r=2*p; p=0; q=0; } //如果该层的结点满了，就到下一层，即k+1

}

}

int main()

{

HuffmanTree HT;

HuffmanCode HC;

char c;

int n;

HT=new HTNode[Max];

HC=new char*[Max];

for(int i=1;i<=Max;i++)//初始化

HC[i]=new char[20];

cout<

cout<

cout<

cout<

cout<

cout<

cout<

cout<

cout<

while(c!='Q')

{

cout<

cin>>c;

switch(c)

{

case '1': Initialization(HT,HC,n);

cout<

break;

case '2': Encoding(HC,n);

cout<

break;

case '3': Decoding(HT,n);

cout<

break;

case '4': Print(HT,n);

cout<

break;

case '5': cout<

PrintTree(HT,n);

cout<

default: break;

}

}

return 0;

}