1 #include "stdio.h"
2 const int maxlen = 1000;
3 #define infinity 65535
4
5 struct encode{
6 char Data[maxlen];//存储编码(字符类型)
7 int count;//编码的位数
8 };
9 struct bnode
10 {
11 int data;//数据
12 char ch;//字符
13 bnode *lchild,*rchild;//左孩子，右孩子结点
14 encode code;//存储编码信息
15 bool flags;//使用标志
16 };
17
18 struct FileChar{
19 char ch;//字符
20 int count;//字符在文章出现的次数
21 };
22
23 bnode *tree[maxlen];
24 FileChar CharNum[maxlen];//存放字符以及字符出现的次数
25 int num_char= 0;//不同字符的总数
26
27 /*
28 * int A[]:存放字符的频度
29 *int N:字符的个
30 *bnode *tree[maxlen]//树
31 */
32 void initialization(int N,bnode *tree[maxlen])//初始化
33 {
34 int i;
35 for(i=0;i<N;i++)
36 {
37 tree[i] = new bnode;
38 tree[i]->data = CharNum[i].count;//结点的值
39 tree[i]->ch = CharNum[i].ch;//结点的字符
40 tree[i]->flags = true;//标识未使用
41 tree[i]->code.count = 0;//编码位数为0
42 tree[i]->lchild = NULL;//左子树为空
43 tree[i]->rchild = NULL;//右子树为空
44 }
45 }
46
47 void merge(int &n,bnode *tree[maxlen])//寻找当前根结点值最小的两个子树将其合并
48 {
49 int i,num1,num2,min1,min2;
50 min1 = infinity;
51 min2 = infinity;
52 for(i=0;i<n;i++)//寻找当前值最小的根节点
53 {
54 if((tree[i]->data<min1)&&tree[i]->flags)
55 {
56 min1 = tree[i]->data;
57 num1 = i;
58 }
59 }
60 tree[num1]->flags = false;//设置标识已使用过
61
62 for(i=0;i<n;i++)//寻找当前值最小的根节点
63 {
64 if((tree[i]->data<min2)&&tree[i]->flags)
65 {
66 min2 = tree[i]->data;
67 num2 = i;
68 }
69 }
70 tree[num2]->flags = false;//设置标识已使用过
71 //将两个子树合并
72 tree[n] = new bnode;
73 tree[n]->data = tree[num1]->data + tree[num2]->data;
74 tree[n]->flags = true;
75 tree[n]->code.count = 0;//编码位数为0
76 tree[n]->lchild = tree[num1];
77 tree[n]->rchild = tree[num2];
78 n++;
79 }
80
81 void Huffmantree(int &n,bnode *tree[maxlen])//构造哈夫曼树
82 {
83 int i,num;
84 bool flags = true;//标识
85 while(flags)
86 {
87 num = 0;//计数
88 for(i=0;i<n;i++)//统计未使用结点数
89 {
90 if(tree[i]->flags)
91 {
92 num++;
93 }
94 }
95 if(num>=2)
96 {
97 merge(n,tree);//合并当前根结点值最小的两棵子树
98 }else{
99 flags = false;//哈夫曼树构造完成标识
100 }
101 }
102 }
103
104 void HFTree(bnode *Tree)//中序输出哈夫曼树
105 {
106 if(Tree)
107 {
108 HFTree(Tree->lchild);
109 printf(" %d",Tree->data);
110 HFTree(Tree->rchild);
111 }
112 }
113
114 void Encode(bnode *Tree)//每个结点进行编码
115 {
116 int i,count;
117 if(Tree)
118 {
119 if(Tree->lchild)//左子树根结点添加0
120 {
121 count = Tree->code.count;
122 for(i=0;i<count;i++)//父节点的编码添加到自己身上
123 {
124 Tree->lchild->code.Data[i] = Tree->code.Data[i];
125 Tree->lchild->code.count++;
126 }
127
128 Tree->lchild->code.Data[count] = '0';//再添加0
129 Tree->lchild->code.count++;
130 }
131 if(Tree->rchild)//右子树根结点添加1
132 {
133 count = Tree->code.count;
134 for(i=0;i<count;i++)//父节点的编码添加到自己身上
135 {
136 Tree->rchild->code.Data[i] = Tree->code.Data[i];
137 Tree->rchild->code.count++;
138 }
139 Tree->rchild->code.Data[count] = '1';//再添加1
140 Tree->rchild->code.count++;
141 }
142 Encode(Tree->lchild);//左子树继续
143 Encode(Tree->rchild);//右子树继续
144 }
145
146 }
147
148 //进行统计各个字符出现的次数
149 void analyse(FILE *fp)
150 {
151 int i;
152 bool flags;//标志，是否为新的字符
153 char ch;//字符
154
155 while((ch = fgetc(fp))!=EOF)//从文件内读取字符
156 {
157 flags = true;
158 for(i=0;i<num_char;i++)//字符进行处理
159 {
160 if(ch==CharNum[i].ch)//字符已经存在，次数+1
161 {
162 CharNum[i].count++; //字符出现次数+1
163 flags = false;
164 break;
165 }
166 }
167 if(flags)//此字符目前还不存在
168 {
169 CharNum[num_char].count = 1;//字符出现次数+为
170 CharNum[num_char].ch = ch;//新字符保存
171 num_char++;//不同字符总次数+!
172 }
173 }
174 }
175
176
177 void Save_Code()//保存编码
178 {
179 int i,j,k;
180 FILE *fp;
181 if((fp=fopen("D:/code.txt","w+"))==NULL)
182 {
183 printf("文件不存在\n");
184
185 }else{
186 fprintf(fp,"%s","字符\t编码\n");
187 printf("[编码结果显示]\n字符\t编码\n");
188 //每个字符及其编码包存到文件中
189 for(i=0;i<num_char;i++)
190 {
191 for(j=0;j<num_char;j++)
192 {
193 if(CharNum[i].ch==tree[j]->ch)//找到字符
194 {
195 fprintf(fp,"%c\t",CharNum[i].ch);//字符存入文件
196 printf("%c\t",CharNum[i].ch);
197 for(k=0;k<tree[j]->code.count;k++)
198 {
199 fprintf(fp,"%c",tree[j]->code.Data[k]);//字符编码存入文件
200 printf("%c",tree[j]->code.Data[k]);
201 }
202 fprintf(fp,"%c",'\n');//换行符添加到文件中
203 printf("\n");
204 }
205 }
206 }
207 fclose(fp);
208 }
209 }
210
211 void translate(char file[])//译码
212 {
213 FILE *fp,*fout;
214 char ch;
215 int i,k;
216 int Line =0;//标识
217 if((fp=fopen(file,"r+"))==NULL)
218 {
219 printf("文件操作出错!\n");
220
221 }else{
222 if((fout=fopen("D:/decode.txt","w+"))==NULL)
223 {
224 printf("文件不存在\n");
225
226 }else{
227 printf("[译码结果显示]\n");
228 while((ch = fgetc(fp))!=EOF)//从文件内读取字符
229 {
230 Line++;//字符数+1
231 for(i=0;i<num_char;i++)
232 {
233 if(ch==tree[i]->ch)//找到tree中对应的字符
234 {
235 for(k=0;k<tree[i]->code.count;k++)
236 {
237 fprintf(fout,"%c",tree[i]->code.Data[k]);//字符编码存入文件
238 printf("%c",tree[i]->code.Data[k]);
239 }
240 fprintf(fout,"%c",' ');//换行符添加到文件中
241 printf(" ");
242 }
243 }
244 if(Line%10==0)
245 {
246 fprintf(fout,"%c",'\n');//每个10个换行
247 printf("\n");
248 }
249 }
250 }
251 printf("\n");
252 fclose(fout);
253 }
254 }
255
256 int main()
257 {
258 int n;
259 FILE *fp;
260 printf("输入文件路径:");
261 char file[30];
262 scanf("%s",&file);//输入文件路径
263 if((fp=fopen(file,"r+"))==NULL)
264 {
265 printf("文件操作出错!\n");
266
267 }else{
268 analyse(fp);
269 }
270
271 n = num_char;
272 initialization(n,tree);//左右子树初始化
273 Huffmantree(n,tree);//构造哈夫曼树
274 printf("[哈夫曼树中序输出\:");
275 HFTree(tree[n-1]);
276 printf("\n");
277
278 Encode(tree[n-1]);
279 Save_Code();
280 printf("[编码已经保存!]\n");
281 translate(file);
282 printf("[译码已经保存!]\n");
283 return 0;
284 }
