哈夫曼編碼譯碼數(shù)據(jù)結構課程設計

1、0數(shù)據(jù)結構課程設計數(shù)據(jù)結構課程設計題目：哈夫曼編碼譯碼題目：哈夫曼編碼譯碼姓名：姓名：專業(yè)：通信工程專業(yè)：通信工程學號：學號：指導教師：吳澤暉指導教師：吳澤暉2哈夫曼哈夫曼編碼譯碼編碼譯碼一、一、需求分析需求分析在當今信息爆炸時代，如何采用有效的數(shù)據(jù)壓縮技術節(jié)省數(shù)據(jù)文件的存儲空間和計算機網(wǎng)絡的傳送時間已越來越引起人們的重視，赫夫曼編碼正是一種應用廣泛且非常有效的數(shù)據(jù)壓縮技術。哈夫曼編碼是一種編碼方式，以哈夫曼樹—即最優(yōu)二叉樹，帶權路徑長

2、度最小的二叉樹，經(jīng)常應用于數(shù)據(jù)壓縮。哈弗曼編碼使用一張?zhí)厥獾木幋a表將源字符（例如某文件中的一個符號）進行編碼。這張編碼表的特殊之處在于，它是根據(jù)每一個源字符出現(xiàn)的估算概率而建立起來的（出現(xiàn)概率高的字符使用較短的編碼，反之出現(xiàn)概率低的則使用較長的編碼，這便使編碼之后的字符串的平均期望長度降低，從而達到無損壓縮數(shù)據(jù)的目的）。赫夫曼編碼的應用很廣泛，利用赫夫曼樹求得的用于通信的二進制編碼稱為赫夫曼編碼。樹中從根到每個葉子都有一條路徑，對路徑上

3、的各分支約定：指向左子樹的分支表示“0”碼，指向右子樹的分支表示“1”碼，取每條路徑上的“0”或“1”的序列作為和各個葉子對應的字符的編碼，這就是赫夫曼編碼。哈弗曼譯碼輸入字符串可以把它編譯成二進制代碼，輸入二進制代碼時可以編譯成字符串。二、設計要求設計要求對輸入的一串電文字符實現(xiàn)赫夫曼編碼，再對赫夫曼編碼生成的代碼串進行譯碼，輸出電文字符串。通常我們把數(shù)據(jù)壓縮的過程稱為編碼，解壓縮的過程稱為解碼。電報通信是傳遞文字的二進制碼形式的字符

4、串。但在信息傳遞時，總希望總長度能盡可能短，即采用最短碼。假設每種字符在電文中出現(xiàn)的次數(shù)為Wi，編碼長度為Li，電文中有n種字符，則電文編碼總長度為∑WiLi。若將此對應到二叉樹上，Wi為葉結點的權，Li為根結點到葉結點的路徑長度。那么，∑WiLi恰好為二叉樹上帶權路徑長度。因此，設計電文總長最短的二進制前綴編碼，就是以n種字符出現(xiàn)的頻率作權，構造一棵赫夫曼樹，此構造過程稱為赫夫曼編碼。設計實現(xiàn)的功能：(1)赫夫曼樹的建立；(2)赫夫曼

5、編碼的生成；(3)編碼文件的譯碼。三、三、概要設計概要設計哈夫曼編譯碼器的主要功能是先建立哈夫曼樹，然后利用建好的哈夫曼樹生成哈夫曼編碼后進行譯碼。在數(shù)據(jù)通信中，經(jīng)常需要將傳送的文字轉換成由二進制字符0、1組成的二進制串，稱之為編碼。構造一棵哈夫曼樹，規(guī)定哈夫曼樹中的左分之代表0，右分支代表1，則從根節(jié)點到每個葉子節(jié)點所經(jīng)過的路徑分支組成的0和1的序列便為該節(jié)點對應字符的編碼，稱之為哈夫曼編碼。最簡單的二進制編碼方式是等長編碼。若采用不