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哈夫曼java

发布时间: 2022-09-10 06:31:30

⑴ 求救用java实现哈夫曼压缩解压算法 小妹非常感谢

这是C的 仅供参考

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <conio.h>
#define MAX_SINGLECODE_LEN 10 //单个字符最大码长
#define MAX_STRING_LEN 1000 //要编码的字符串的最大长度
#define MAX_CODESTRING_LEN 10000 //产生的二进制码的最大长度
#define MAX_WORDS 1000 //要编码的字符串中字符种数最大值
#define END_TREE 30000 //树部分存储的结束符
#define PATH_LEN 50 //路径串最大长度

/*****哈夫曼树结构定义*****/
typedef struct Huffmantree
{
char ch; //字符部分
int weight; //结点权值
int mark; //标记是否加入树中
struct Huffmantree *parent,*lchild,*rchild,*next;
}HTNode,*LinkTree;

/*****编码字典结构定义*****/
typedef struct
{
char ch; //字符部分
char code[MAX_SINGLECODE_LEN]; //编码部分
}CodeDictionary;

/*********函数声明*********/
LinkTree setWeight(char *);
LinkTree sortNode(LinkTree);
LinkTree createHTree(LinkTree);
void codeHTree(LinkTree,CodeDictionary *);
void decodeHTree(LinkTree,char *,char *);
void deleteNode(LinkTree);
void compressString(char *s,CodeDictionary *,char *);
void readFile(char *);
void writeFile(char *);
void readCode(LinkTree,char *);
void writeCode(LinkTree,char *);
void menu();

/**
*主函数
*输入:空
*返回:空
*/
void main(void)
{
char choice; //菜单选择变量
char string[MAX_STRING_LEN]; //保存从文件中读取的内容
LinkTree temp; //保存赋了权值的表
LinkTree ht; //保存排序后的表
LinkTree ht,temp; //表备份
LinkTree htree; //保存哈夫曼树
LinkTree ptr=NULL;
CodeDictionary codedictionary[MAX_WORDS];//编码字典
char codestring[MAX_CODESTRING_LEN]; //保存0-1形的代码串
char codestring2[MAX_CODESTRING_LEN];//保存0-1形的代码串
LinkTree ht2; //保存读取的树
LinkTree htree2; //保存排序后的表
char filestring[MAX_STRING_LEN]; //解码后要写入文件中的内容

if((ht2=(LinkTree)malloc(sizeof(HTNode)))==NULL)//创建链表的头结点
{
printf("内存不足!");
getch();
exit(0);
}
ht2->next=NULL;

while(1)
{
menu(); //调入主菜单
choice=getch(); //读入用户选项
switch(choice) //判断用户选择
{
case 'c':
case 'C':
printf("\n您选择了压缩文件模式:\n\n");
readFile(string); //读取要编码的文件(字符串)
temp=setWeight(string); //得到有权值的表
temp=setWeight(string);
ht=sortNode(temp); //按权值排序后的表
ht=sortNode(temp); //用于记录解码树
htree=createHTree(ht); //得到哈夫曼树
codeHTree(htree,codedictionary);//哈夫曼编码
compressString(string,codedictionary,codestring);//压缩为0-1码
writeCode(ht,codestring); //将解码树和0-1码保存
deleteNode(htree); //释放空间*/
break;
case 'u':
case 'U':
printf("您选择了解压缩文件模式:\n\n");
readCode(ht2,codestring2); //读取要解码的0-1码
htree2=createHTree(ht2); //得到哈夫曼树
codeHTree(htree2,codedictionary);//哈夫曼编码
decodeHTree(htree2,codestring2,filestring); //解码
writeFile(filestring); //将解码文件保存
deleteNode(htree2); //释放空间
break;
case 'e':
case 'E':
exit(0); //退出程序
}
}
}/**
*整理输入的字符串,求出每个字符在数组中出现的次数,作为权值
*输入:(字符型指针)字符串的地址
*返回:(哈夫曼结点指针)含权链表的首地址
*/
LinkTree setWeight(char *string)
{
int i=0; //文件字符串下标
LinkTree tree; //头指针
LinkTree ptr,beforeptr; //创建指针与其前驱
HTNode *node;

if((tree=(LinkTree)malloc(sizeof(HTNode)))==NULL)//创建链表的头结点
return NULL;
tree->next=NULL;

for(i=0;string[i]!='\0';i++)
{
ptr=tree;
beforeptr=tree;

if((node=(HTNode *)malloc(sizeof(HTNode)))==NULL)
return NULL;
node->next=NULL;
node->parent=NULL;
node->lchild=NULL;
node->rchild=NULL;
node->mark=0;
node->ch=string[i];
node->weight=1;

if(tree->next==NULL) //如果是第一个非头结点
tree->next=node;
else
{
ptr=tree->next;
while(ptr&&ptr->ch!=node->ch) //查找相同字符
{
ptr=ptr->next;
beforeptr=beforeptr->next;
}
if(ptr&&ptr->ch==node->ch) //如果链表中某结点的字符与新结点的字符相同
{
ptr->weight++; //将该结点的权加一
free(node);
}
else //将新结点插入链表后
{
node->next=beforeptr->next;
beforeptr->next=node;
}
}
}
return tree; //返回头指针
}

/**
*将整理完的字符串(带权链表)按出现次数从小到大的顺序排列
*输入:(哈夫曼结点指针)要排序的表头地址
*返回:(哈夫曼结点指针)排序后的表头地址
*/
LinkTree sortNode(LinkTree tree)
{
LinkTree head; //头指针
LinkTree ph,beforeph; //创建指针及其前驱
LinkTree pt;

if((head=(LinkTree)malloc(sizeof(HTNode)))==NULL)//创建新链表的头结点
return NULL;
head->next=NULL;

ph=head;
beforeph=head;

while(tree->next)
{
pt=tree->next; //取被*作链表的头结点
tree->next=pt->next;
pt->next=NULL;

ph=head->next;
beforeph=head;

if(head->next==NULL)
head->next=pt; //创建当前*作链表头结点
else
{
while(ph&&ph->weight<pt->weight) //将被*作结点插入相应位置
{
ph=ph->next;
beforeph=beforeph->next;
}
pt->next=beforeph->next;
beforeph->next=pt;
}
}
free(tree);
return head; //返回排序后的头指针
}

/**
*用排完序的字符串建立哈夫曼树
*输入:(哈夫曼结点指针)要建立哈夫曼树的地址
*返回:(哈夫曼结点指针)建立后的哈夫曼树地址
*/
LinkTree createHTree(LinkTree tree)
{
LinkTree p,q,beforep;
HTNode *newnode;

for(p=tree->next,q=p->next;p!=NULL&&q!=NULL;p=tree->next,q=p->next)
//p、q初值为头结点后的两个结点,即最小权结点
{
tree->next=q->next;
q->next=NULL;
p->next=NULL;

if((newnode=(HTNode *)malloc(sizeof(HTNode)))==NULL)
//申请新结点作为哈夫曼树的中间结点
return NULL;
newnode->next=NULL;
newnode->mark=0;

newnode->lchild=p; //取链表头结点后的两个结点作为新结点的左、右孩子
newnode->rchild=q;
p->parent=newnode;
q->parent=newnode;
newnode->weight=p->weight+q->weight; //权值相加

p=tree->next;
beforep=tree;

if(p!=NULL&&p->weight>=newnode->weight)
{
newnode->next=beforep->next; //将新结点插入原链表的相应位置
beforep->next=newnode;
}
else
{
while(p!=NULL&&p->weight<newnode->weight)
{
p=p->next;
beforep=beforep->next;
}
newnode->next=beforep->next;
beforep->next=newnode;
}
}
return (tree->next);
}

/**
*对哈夫曼树进行编码
*输入:(哈夫曼结点指针)要编码的哈夫曼树地址
* (编码字典类型指针)存放字典的首地址
*返回:空
*/
void codeHTree(LinkTree tree,CodeDictionary *codedictionary)
{
int index=0,k=0;
char code[MAX_SINGLECODE_LEN]; //用于统计每个字符的哈夫曼编码
LinkTree ptr=tree; //从树的根结点开始

if(ptr==NULL)
{
printf("要压缩的文件是空的!\n");
exit(0);
}
else
{
while(ptr->lchild&&ptr->rchild&&ptr->mark==0)
{
while(ptr->lchild&&ptr->lchild->mark==0)
{
code[index++]='0'; //左支路编码为0
ptr=ptr->lchild;
if(!ptr->lchild&&!ptr->rchild) //如果没有左右孩子,即叶子结点
{
ptr->mark=1; //作标记,表明该字符已被编码
code[index]='\0'; //编码0-1字符串结束
codedictionary[k].ch=ptr->ch;//给字典赋字符值
for(index=0;code[index]!='\0';index++)
codedictionary[k].code[index]=code[index];//给字典赋码值
codedictionary[k].code[index]='\0';
k++;
ptr=tree; //指针复位
index=0;
}
}
if(ptr->rchild&&ptr->rchild->mark==0)
{
ptr=ptr->rchild;
code[index++]='1'; //右支路编码为1
}
if(!ptr->lchild&&!ptr->rchild) //如果没有左右孩子,即叶子结点
{
ptr->mark=1;
code[index++]='\0';
codedictionary[k].ch=ptr->ch; //给字典赋字符值
for(index=0;code[index]!='\0';index++)
codedictionary[k].code[index]=code[index];//给字典赋码值
codedictionary[k].code[index]='\0';
k++;
ptr=tree;
index=0;
}
if(ptr->lchild->mark==1&&ptr->rchild->mark==1)//如果左右孩子都已标记
{
ptr->mark=1;
ptr=tree;
index=0;
}
}
}
printf("\n");
}

/**
*解码,即将0-1码转化为字符串
*输入:(哈夫曼结点指针)编码树的地址
* (字符型指针)要解码的0-1字符串地址
* (字符型指针)解码后的字符串地址
*返回:空
*/
void decodeHTree(LinkTree tree,char *code,char *filestring)
{
int i=0,j=0,k=0;
char *char0_1;
LinkTree ptr=tree;
char0_1=(char *)malloc(MAX_SINGLECODE_LEN); //此数组用于统计输入的0-1序列

printf("预览解压后的字符:\n");
for(j=0,ptr=tree;code[i]!='\0'&&ptr->lchild&&ptr->rchild;j=0,ptr=tree)
{
for(j=0;code[i]!='\0'&&ptr->lchild&&ptr->rchild;j++,i++)
{
if(code[i]=='0')
{
ptr=ptr->lchild;
char0_1[j]='0';
}
if(code[i]=='1')
{
ptr=ptr->rchild;
char0_1[j]='1';
}
}
if(!ptr->lchild&&!ptr->rchild)
{
printf("%c",ptr->ch); //显示解压后的字符
filestring[k++]=ptr->ch; //将字符逐一保存到字符串里
}
if(code[i]=='\0'&&ptr->lchild&&ptr->rchild)
{
char0_1[j]='\0';
printf("\n没有与最后的几个0-1序列:%s相匹配的字符!\n",char0_1);
return;
}
}
printf("\n\n");
filestring[k]='\0';
free(char0_1);
}

/**
*释放哈夫曼树所占用的空间
*输入:(哈夫曼结点指针)要释放的结点地址
*返回:空
*/
void deleteNode(LinkTree tree)
{
LinkTree ptr=tree;
if(ptr)
{
deleteNode(ptr->lchild);
deleteNode(ptr->rchild);
free(ptr);
}
}

/**
*将整个字符串转化为0-1的字符串
*输入:(字符型指针)待转化的字符串首地址
* (编码字典类型指针)字典首地址
* (字符型指针)接收0-1码串的首地址
*返回:空
*/
void compressString(char *string,CodeDictionary *codedictionary,char *codestring)
{
int i=0,j=0,k=0,m;

while(string[i]) //整个文件字符串没结束时
{
while(string[i]!=codedictionary[j].ch&&j<MAX_WORDS)
//找与对应字符相同的字符
j++;
if(string[i]==codedictionary[j].ch) //如果找到与对应字符相同的字符
for(m=0;codedictionary[j].code[m];m++,k++)
codestring[k]=codedictionary[j].code[m];
j=0; //字典复位
i++;
}
codestring[k]='\0';
}

/**
*把指定文件读到字符串中
*输入:(字符型指针)待接收文件的字符串地址
*返回:空
*/
void readFile(char *string)
{
FILE *fp;
int i;
char ch; //记录读入的字符
char path[PATH_LEN]; //文本文件的读路径

printf("请输入要压缩的文本文件地址:(无需扩展名)");
gets(path);
if((fp=fopen(strcat(path,".txt"),"r"))==NULL)
{
printf("\n路径不正确!\n");
getch();
return;
}

ch=fgetc(fp);
for(i=0;ch!=EOF;i++)
{
string[i]=ch;
ch=fgetc(fp);
}
string[i]='\0';
fclose(fp);
}

/**
*保存编码后的解码树和字符串
*输入:(哈夫曼结点指针)解码树的地址
* (字符型指针)要保存的0-1码串首地址
*返回:空
*/
void writeCode(LinkTree tree,char *string)
{
FILE *fp;
int i;
int weight; //记录写入的权值
char ch; //记录写入的字符
LinkTree p;
char path[PATH_LEN]; //0-1码文件的写路径

printf("请输入压缩后的保存路径及文件名:(无需扩展名)");
gets(path);
if((fp=fopen(strcat(path,".yxy"),"w+"))==NULL)
{
printf("\n文件路径出错!\n");
getch();
return;
}
p=tree->next;

/*解码树部分写入文件前部分*/
do
{
ch=p->ch;
weight=p->weight;
fprintf(fp,"%c%d",ch,weight);
p=p->next;
}while(p);
fprintf(fp,"%c%d",'^',END_TREE);

fseek(fp,sizeof(char),1); //空出区分位

/*0-1码写入文件后部分*/
for(i=0;string[i];i++)
{
ch=string[i];
fputc(ch,fp);
}
printf("\n压缩成功!\n");
getch();
fclose(fp);
}

/**
*读取编码后的0-1字符串
*输入:(哈夫曼结点指针)解码树的地址
* (字符型指针)要接收的0-1码串首地址
*返回:空
*/
void readCode(LinkTree tree,char *string)
{

FILE *fp;
int i;
int weight; //记录读入的权值
char ch; //记录读入的字符
LinkTree ptr,beforeptr;
char path[PATH_LEN]; //0-1码文件的读路径

printf("请输入要解压的文件路径及文件名:(无需扩展名)");
gets(path);
if((fp=fopen(strcat(path,".yxy"),"r"))==NULL)
{
printf("\n文件路径出错!\n");
getch();
return;
}
beforeptr=tree;

/*从文件前部分读出解码树*/
fscanf(fp,"%c%d",&ch,&weight);
while(weight!=END_TREE)
{
if((ptr=(LinkTree)malloc(sizeof(HTNode)))==NULL)
{
printf("内存不足!");
getch();
exit(1); //错误出口
}
ptr->ch=ch;
ptr->weight=weight;
ptr->lchild=NULL;
ptr->rchild=NULL;
ptr->parent=NULL;
ptr->mark=0;
beforeptr->next=ptr;
beforeptr=ptr;
fscanf(fp,"%c%d",&ch,&weight);
}
beforeptr->next=NULL;

fseek(fp,sizeof(char),1); //文件指针定位

/*从文件后部分读出0-1码*/
ch=fgetc(fp);
for(i=0;ch!=EOF;i++)
{
string[i]=ch;
ch=fgetc(fp);
}
string[i]='\0';
fclose(fp);
}

/**
*保存解码后的文件
*输入:(字符型指针)解码后的字符串地址
*返回:空
*/
void writeFile(char *string)
{
FILE *fp;
char ch; //记录写入的字符
int i;
char path[PATH_LEN]; //文本文件的写路径

printf("请输入解压后的保存路径及文件名:(无需扩展名)");
gets(path);
if((fp=fopen(strcat(path,".txt"),"w+"))==NULL)
{
printf("\n文件路径出错!\n");
getch();
return;
}

for(i=0;string[i];i++)
{
ch=string[i];
fputc(ch,fp);
}
printf("\n解压成功!\n");
getch();
fclose(fp);
}

/**
*显示主菜单
*输入:空
*返回:空
*/
void menu()
{
printf("\n\n\n\n\n\n");
printf("\t\t -----** 欢迎使用WINYXY压缩工具 **-----");
printf("\n\n\n");
printf("\t\t\t\t<c> 压 缩\n\n");
printf("\t\t\t\t<u> 解 压\n\n");
printf("\t\t\t\t<e> 退 出\n\n");
}

⑵ java 写的哈夫曼编译

河边茂盛的草地,在干草收割之前,
在狞笑着
清晨四点钟,夏天,
寻找虔敬的仪式,
从大海蓝色的中睡中,废墟提起
清目醒神常洗头哈哈

⑶ 哈夫曼树编码的应用(Java语言)

1)编写函数实现选择parent为0且权值最小的两个根结点的算法
2)编写函数实现统计字符串中字符的种类以及各类字符的个数。
3)编写函数构造赫夫曼树。
4)编写函数实现由赫夫曼树求赫夫曼编码表。
5)编写函数实现将正文转换为相应的编码文件。
6)编写函数实现将编码文件进行译码。
7)编写主控函数,完成本实验的功能。

⑷ Java建立哈夫曼树的问题

看了半天,结果发现你走入死循环了;你找到代码:list.add(i,parentNode);
在这个后面加入一行:break;
表示跳出'//否则进入for循环找到新节点的合适位置加入队列'这个else,重现开始查找组装下一个哈夫曼节点

⑸ 用java实现哈夫曼编码

只要自己再加个类Tree就可以了。
代码如下:

public class Tree {
double lChild, rChild, parent;
public Tree (double lChild, double rChild, double parent) {
this.lChild = lChild;
this.rChild = rChild;
this.parent = parent;
}
public double getLchild() {
return lChild;
}
public void setLchild(double lChild) {
this.lChild = lChild;
}
public double getRchild() {
return rChild;
}
public void setRchild(double rChild) {
this.rChild = rChild;
}
public double getParents() {
return parent;
}
public void setParents(double root) {
this.parent = root;
}

}

⑹ 用JAVA实现哈夫曼编码,编译时出现了局部问题呀,急急急,求帮助!!!

在提示错误的第26行:
public void compareNum(List<Double> nums,List<Tree> trees)
前面丢了一个后大括号,也就是改为:
}
public void compareNum(List<Double> nums,List<Tree> trees)

⑺ JAVA 哈夫曼树权值求和(代码找错)

兄弟,你把如下第28行的count++;注释掉,一切问题都可以解决!

自己先琢磨为什么,不懂的再问!

importjava.util.Arrays;
importjava.util.Scanner;
publicclassa2{
publicstaticintn,count=0;
publicstaticinthe[]=newint[n+1];//预定义权值数组
publicstaticvoidHuffman(int[]a){
Arrays.sort(a);//排序
//System.out.println(a.length);
if(a.length==1)//如果长度是1结束递归
{
he[count++]=a[0];
return;
}
if(a.length==2)//如果长度是2结束递归
{
he[count++]=a[0]+a[1];
return;
}
else//长度大于2
{
intb[]=newint[a.length-1];//定义一个新数组,用于保存a
he[count++]=a[0]+a[1];
b[0]=he[--count];//新数组的第一个元素为当前数组的最小的两个数之和
for(inti=1;i<b.length;i++)
{
b[i]=a[i+1];//赋值除第一个元素之外的值
}
//count++;
Huffman(b);//递归
}
}
publicstaticvoidmain(String[]args){
Scannersc=newScanner(System.in);
n=Integer.parseInt(sc.nextLine());
Strings[]=sc.nextLine().trim().split("");//输入n个数
intd[]=newint[n];
for(inti=0;i<n;i++)
d[i]=Integer.parseInt(s[i]);//将String转化为int的数组
Huffman(d);//递归调用
intsum=0;
for(inti=0;i<he.length;i++)
sum+=he[i];//求和
System.out.println(sum);
}
}

⑻ huffman哈弗曼编码的问题(java)

package Huffman;
public class HuffmanTree {
int leafNum; //叶子结点数
HuffmanNode[] hnodes; //HaffmanTree 的结点数组
public HuffmanTree(int[] weight){
int n=weight.length;
this.leafNum=n;
this.hnodes=new HuffmanNode[2*n-1];
for(int i=0;i<=n-1;i++)
{
this.hnodes[i]=new HuffmanNode(weight[i]);
}
for(int i=0;i<n-1;i++)
{
int min1,min2,x1,x2;
min1=min2=Integer.MAX_VALUE; //记录最小和次小的权值,初始为最大
x1=x2=-1; //记录两个无父母的最小权值的结点下标
for(int j=0;j<n+i;j++)
{
//查找无父母的最小权值结点
if(this.hnodes[j].weight<min1 && this.hnodes[j].parent==-1)
{
min2=min1;
x2=x1;
min1=this.hnodes[j].weight;
x1=j;
}
else if(this.hnodes[j].weight<min2 && this.hnodes[j].parent==-1)
{
min2=this.hnodes[j].weight;
x2=j;
}
}
this.hnodes[x1].parent=n+i; //将找出的两课权值最小的二叉树合并
this.hnodes[x2].parent=n+i;
this.hnodes[n+i]=new HuffmanNode(0);
this.hnodes[n+i].weight=this.hnodes[x1].weight+this.hnodes[x2].weight;
this.hnodes[n+i].left=x1;
this.hnodes[n+i].right=x2;
}
}
public String[] huffmanCode(){
//返回当前haffmantree的编码
String[] code=new String[this.leafNum];
for(int i=0;i<this.leafNum;i++)
{
code[i]="";
int child=i;
int parent=hnodes[child].parent;
while(parent!=-1)
{
if(hnodes[parent].left==child)
code[i]="0"+code[i];
else
code[i]="1"+code[i];
child=parent;
parent=hnodes[child].parent;
}
}
return code;
}
public static void main(String []args)
{
int[] weight={22,32,45,57,7,76,33};
HuffmanTree ht=new HuffmanTree(weight);
String[] code=ht.huffmanCode();
for(int i=0;i<code.length;i++)
System.out.println(weight[i]+" 哈夫曼编码为: "+code[i]);
}
}
改了其中的几个for循环条件 可以运行了

⑼ java哈夫曼编码压缩文件的思想

一.模型表示:
计算机使用数字代码来存储字符,ASC II码是最常用的编码。一个ASC II码值占一个字节(8个二进制位),其最高位(b7)用作奇偶校验位,共128个。要对一个文本文件进行压缩,就是要对文件内的字符重新编码,使出现次数较多的字符用较短的编码存储,而出现次数少的字符则采用相对较长的编码存储,最终使压缩后整个文件的大小小于原文件。
这里采用哈夫曼编码方式来对每个字符重新编码,因为哈夫曼树具有最小带权路径长度的性质,能够生成用于压缩的二进制前缀码。程序使用的 “静态统计模型”,也就是说在编码前统计要编码的信息中所有字符的出现频率,字符的出现频率即为字符的权,然后根据统计出的信息建立编码树,进行编码。利用所得的编码生成压缩文件。由于采用的是“静态统计模型”,在压缩文件里必须保存统计出的结果以便解码时构造相同的编码树,或者直接保存编码树本身。
在解压缩时,首先从文件头读入保存的编码信息,从而对后续的编码解码,还原成ASCII的形式,生成与原文相同的文件。

二.概要设计:
由于一棵有n个叶子结点的哈夫曼树共有2n-1个结点,考虑到程序的执行效率,可以将二叉树存放在连续空间里(静态链表),空间的每个结点内仍有左子树、右子树、双亲等指针,以便译码和解码。即存储在一个大小为2n-1的一维数组中,每个结点的结构为:
struct HNode
{
char elem; //保存结点所表示的字符(主要用于译码时)
unsigned long weight; //保存结点的权值,对于叶子,即为字符的出现次数
int parent, lchild, rchild; //保存结点的双亲,左右孩子的位置

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