数据结构C语言版课程设计

数据结构c语言版的 课程设计~

一、问题描述：
利用哈夫曼编码进行信息通信可以大大提高信道利用率，缩短信息传输时间，降低传输成本。但是，这要求在发送端通过一个编码系统对待传数据预先编码，在接收端将传来的数据进行译码（复原）。对于双工信道（即可以双向传输信息的信道），每端都需要一个完整的编／译码系统。试为这样的信息收发站写一个哈夫曼码的编／译码系统。

二、基本要求：
1、I：初始化（Initialization），从终端读入字符集大小n，以及n个字符和n个权值，建立哈夫曼树，并将它存于文件hfmTree中。
2、E：编码（Encoding），利用已建好的哈夫曼树（如不在内存，则从文件hfmTree中读人），对文件ToBeTran中的正文进行编码，然后将结果存入文件CodeFile中。
3、D：译码（Decoding），利用已建好的哈夫曼树将文件CodeFile中的代码进行译码，结果存入文件TextFile中。
4、P：输出代码文件（Print），将文件CodeFile以紧凑格式显示在终端上，每行50个代码。同时将此字符形式的编码文件写入文件CodePrin中。
5、T：输出哈夫曼树（TreePrinting），将已在内存中的哈夫曼树以直观的方式（树或凹人表形式）显示在终端上，同时将此字符形式的哈夫曼树写入文件TreePrint中。

三、测试数据：]
用下表给出的字符集和频度的实际统计数据建立哈夫曼树，并实现以下报文的编码和译码：“THIS PROGRAM IS MY FAVORITE”。

字符 A B C D E F G H I J K L M
频度 186 64 13 22 32 103 21 15 47 1 5 32 20 20

字符 N O P Q R S T U V W X Y Z
频度 57 63 15 1 48 51 80 23 8 18 1 16 1

四、实现提示：
1、哈夫曼编码采用一个字符串数组存储。
2、用户界面可以设计为“菜单”方式：显示上述功能符号，再加上“Q”，表示退出运行Quit。请用户键入一个选择功能符。此功能执行完毕后再显示此菜单，直至某次用户选择了“Q”为止。
3、在程序的一次执行过程中，第一次执行I、D或C命令之后，哈夫曼树已经在内存了，不必再读入。每次执行中不一定执行I命令，因为文件hfmTree可能早已建好。
#include
#include
#include
#include
int n;
struct node{
int w;
int flag;
char c;
struct node *plink,*llink,*rlink;
char code[50];

}*num[100],*root;
FILE *fp;
char tmpcode[50];
int t=0;

void main(void)
{
int i;
void settree(void); //建立树
void code(void); //对文件编码
void decode(void); // 译码
void disp(void);
root=(struct node*)malloc(sizeof(struct node));
puts("*******************哈夫曼编/译码器演示******************************");

while(1){
start:

puts("1. 初始化 2. 编码 3. 译码 4.显示编码表 5. 退出");
while(scanf("%d",&i)!=1)
{
while(getchar()!='
')
continue;
puts("输入错误!");
puts("请重新输入！");
puts("1. 初始化 2. 编码 3. 译码 4.显示编码表 5. 退出");
}
switch (i)
{
case 1:
settree();
break;
case 2:
code();
break;
case 3:
decode();
break;
case 4:
disp();
break;
case 5:
exit(0);
default:
puts("输入错误！");
puts("请重新输入！");
goto start;
}
}
}
void settree(void)
{
int i,j,k;
struct node *p1,*p2,*tmp,*p;
void go(struct node *);
void setcode(struct node *);//建立每一个字符的编码
void printtree(struct node *);
puts("输入字符集的大小：");
scanf("%d",&n);
while(getchar()!='
')
continue;

for(i=0;i<n;i++)
{
p=(struct node *)malloc(sizeof(struct node));
puts("请输入一个字符");
scanf("%c",&p->c);
while(getchar()!='
')
continue;
puts("请输入该字符的权值:");
scanf("%d",&p->w);
while(getchar()!='
')
continue;

p->plink=NULL;
p->rlink=NULL;
p->llink=NULL;
num[i]=p;
}

for(i=0;i<n-1;i++) //（递增）排序
{
for(j=i+1;j<n;j++)
{
if(num[i]->w>num[j]->w)
{
tmp=num[i];
num[i]=num[j];
num[j]=tmp;
}
}
}
/*******************************开始建立树***********************/
num[n]=NULL; //结束标志
k=n;
while(num[1]!=NULL)
{
p=(struct node *)malloc(sizeof(struct node));
p1=num[0];
p2=num[1];
p->llink=p1;
p->rlink=p2;
p->plink=NULL;
p1->plink=p;
p2->plink=p;
p->w=p1->w+p2->w;

for(i=1;i<k;i++)
{
num[i]=num[i+1];
}

k--;
num[0]=p;
for(i=0;i<k-1;i++) //排序
{
for(j=i+1;j<k;j++)
{
if(num[i]->w>num[j]->w)
{
tmp=num[i];
num[i]=num[j];
num[j]=tmp;
}
}
}
}

root=num[0];
/*建立完毕*/
/*写入文件，前序*/
if((fp=fopen("c:\\hfmtree.wxl","wb"))==NULL)
{
puts("文件打开错误！");
getchar();
exit(0);
}
setcode(root);
go(root);
fclose(fp);
}
void setcode(struct node *p)
{
if(p->llink==NULL&&p->rlink==NULL)
{
tmpcode[t]='\0';
strcpy(p->code,tmpcode);
}
else
{
tmpcode[t++]='0';
setcode(p->llink);
t--;
tmpcode[t++]='1';
setcode(p->rlink);
t--;
}
}



void go(struct node *p)
{

if(p->llink==NULL&&p->rlink==NULL)
{
fputc('(',fp);
fputc(p->c,fp);
fputs(p->code,fp);
fputc(')',fp);
}
else
{

go(p->llink);
go(p->rlink);
}
}

void code(void)
{
FILE *fp1,*fp2,*fp3;
char ch1,ch2,c;
if((fp1=fopen("c:\\hfmtree.wxl","rb"))==NULL)
{
puts("文件打开错误！");
getchar();
exit(0);
}
if((fp2=fopen("c:\obetrans.txt","wb"))==NULL)
{
puts("文件打开错误！");
getchar();
exit(0);
}
if((fp3=fopen("c:\\codefile.wxl","wb"))==NULL)
{
puts("文件打开错误！");
getchar();
exit(0);
}

while((ch1=fgetc(fp2))!=EOF)
{
t=0;


while((ch2=fgetc(fp1))!=EOF)
{
if(ch1==ch2)
{
while((c=fgetc(fp1))!=')')
{
tmpcode[t++]=c;
}
tmpcode[t]='\0';
fputs(tmpcode,fp3);
fputc('@',fp3);
rewind(fp1);
break;
}
}
}
fclose(fp1);
fclose(fp2);
fclose(fp3);
}

void decode(void)
{
FILE *fp1,*fp2,*fp3;
char ch1,ch2,ch3;
char temp_3[20];
char temp_1[20];
int t1,t3;
if((fp1=fopen("c:\\hfmtree.wxl","rb"))==NULL)
{
puts("文件打开错误！");
getchar();
exit(0);
}
if((fp2=fopen("c:\extfile.txt","wb"))==NULL)
{
puts("文件打开错误！");
getchar();
exit(0);
}
if((fp3=fopen("c:\\codefile.wxl","rb"))==NULL)
{
puts("文件打开错误！");
getchar();
exit(0);
}

while((ch3=fgetc(fp3))!=EOF)
{
t3=0;
while(ch3!='@')
{
temp_3[t3++]=ch3;
ch3=fgetc(fp3);
}
temp_3[t3]='\0';
while((ch1=fgetc(fp1))!=EOF)
{
if(isalpha(ch1))
{
ch2=ch1;
t1=0;
while((ch1=fgetc(fp1))!=')')
{
temp_1[t1++]=ch1;
}
temp_1[t1]='\0';

if(strcmp(temp_1,temp_3)==0)
{
fputc(ch2,fp2);
rewind(fp1);
break;
}
}
}
}
fclose(fp1);
fclose(fp2);
fclose(fp3);
}


void disp(void)
{
FILE *fp1,*fp2;
char ch1,ch2;
char tmp[20];
int t;
if((fp1=fopen("c:\\hfmtree.wxl","rb"))==NULL)
{
puts("文件打开错误！");
getchar();
exit(0);
}
if((fp2=fopen("c:\\hfmcode.txt","wb"))==NULL)
{
puts("文件打开错误！");
getchar();
exit(0);
}
while((ch1=fgetc(fp1))!=EOF)
{
if(ch1=='(')
{
t=0;
ch1=fgetc(fp1);
ch2=ch1;
while((ch1=fgetc(fp1))!=')')
{
tmp[t++]=ch1;
}
tmp[t]='\0';
printf("%c-----%s
",ch2,tmp);
fputc(ch2,fp2);
fputc('-',fp2);
fputc('-',fp2);
fputc('-',fp2);
fputs(tmp,fp2);
fputc('
',fp2);
}
}
fclose(fp1);
fclose(fp2);
}

《数据结构课程精讲教案合集-复旦大学(共计1061页).pdf 》百度网盘免费资源下载
链接: https://pan.baidu.com/s/15uwjtHgKKzZdheWFQC21pQ
?pwd=abzc 提取码: abzc

/*

创建多项式A:
系数 幂次(0 0结束) : 1 0
系数 幂次(0 0结束) : 2 1
系数 幂次(0 0结束) : 3 2
系数 幂次(0 0结束) : 0 0
A(x) = 3.00x^2 + 2.00x + 1.00
创建多项式B:
系数 幂次(0 0结束) : 1 4
系数 幂次(0 0结束) : -3 2
系数 幂次(0 0结束) : 1 1
系数 幂次(0 0结束) : -2 0
系数 幂次(0 0结束) : 0 0
B(x) = 1.00x^4 - 3.00x^2 + 1.00x - 2.00
C(x) = 3.00x^6 + 2.00x^5 - 8.00x^4 - 3.00x^3 - 7.00x^2 - 3.00x - 2.00
A(2.00) = 17.0000
B(2.00) = 4.0000
C(2.00) = 68.0000
Press any key to continue

*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#define EPS 1E-6
typedef struct item {
 double coefficient;
 int power;
 struct item *next;
} *POLYNOMIAL,*NODE;
POLYNOMIAL Create() { // 创建多项式
 NODE head,p;
 double coe;
 int pwr;
 head = p = (NODE)malloc(sizeof(item));
 while(1) {
  printf("系数 幂次(0 0结束) : ");
  scanf("%lf%d",&coe,&pwr);
  if(coe == 0.0 && pwr == 0) break;
  p->next = (NODE)malloc(sizeof(item));
  p->next->coefficient = coe;
  p->next->power = pwr;
  p = p->next;
 }
 p->next = NULL;
 return head;
}
void Sort(POLYNOMIAL head) { // 按幂次降排序
 NODE pt,q,p = head;
 while(p->next) {
  q = p->next;
  while(q->next) {
   if(p->next->power < q->next->power) {
    pt = p->next;
    p->next = q->next;
    q->next = p->next->next;
    p->next->next = pt;
   }
   else q = q->next;
  }
  p = p->next;
 }
}
void Show(POLYNOMIAL head) { // 显示多项式
 POLYNOMIAL p = head->next;
 int flag = 1;
 if(p == NULL) return;
 while(p) {
  if(flag) {
   if(fabs(p->coefficient) >= EPS) {
    if(p->power == 0) printf("%.2lf ",p->coefficient);
    else if(p->power == 1) printf("%.2lfx ",p->coefficient);
    else printf("%.2lfx^%d ",p->coefficient,p->power);
   }
   flag = 0;
  }
  else if(p->coefficient > 0) {
   if(p->power == 0) printf("+ %.2lf ",p->coefficient);
   else if(p->power == 1) printf("+ %.2lfx ",p->coefficient);
   else printf("+ %.2lfx^%d ",p->coefficient,p->power);
  }
  else {
   if(p->power == 0) printf("- %.2lf ",-p->coefficient);
   else if(p->power == 1) printf("- %.2lfx ",-p->coefficient);
   else printf("- %.2lfx^%d ",-p->coefficient,p->power);
  }
  p = p->next;
 }
 printf("
");
}
double Power(double x,int n) {
 double value = 1.0;
 int i;
 for(i = 1; i <= n; ++i) value *= x;
 return value;
}
double Value(POLYNOMIAL head,double x) { // 多项式求值
 POLYNOMIAL p;
 double value = 0.0;
 for(p = head->next; p; p = p->next)
  value += p->coefficient * Power(x,p->power);
 return value;
}
POLYNOMIAL Mult(POLYNOMIAL A, POLYNOMIAL B) { // 多项式相乘
 POLYNOMIAL head,t,p,q;
 head = t = (NODE)malloc(sizeof(item));
 for(p = A->next; p; p = p->next) { // 完成相乘过程
  for(q = B->next; q; q = q->next) {
   t->next = (NODE)malloc(sizeof(item));
   t->next->coefficient = p->coefficient * q->coefficient;
   t->next->power = p->power + q->power;
   t = t->next;
  }
 }
 t->next = NULL;
 Sort(head); // 排序
 p = head;
 while(p->next) { // 合并同类项
  q = p->next;
  while(q->next) {
   if(p->next->power == q->next->power) {
    p->next->coefficient += q->next->coefficient;
    t = q->next;
    q->next = t->next;
    free(t);
   }
   else q = q->next;
  }
  p = p->next;
 }
 return head;
}
void FreeMemory(POLYNOMIAL head) {
 POLYNOMIAL q,p = head;
 while(p) {
  q = p;
  p = q->next;
  free(q);
 }
}
int main() {
 printf("创建多项式A:
");
 POLYNOMIAL A = Create();
 Sort(A);
 printf("A(x) = ");Show(A);
 printf("创建多项式B:
");
 POLYNOMIAL B = Create();
 Sort(B);
 printf("B(x) = ");Show(B);
 POLYNOMIAL C = Mult(A,B);
 printf("C(x) = ");Show(C);
 printf("A(%.2lf) = %.4lf
",2.0,Value(A,2.0));
 printf("B(%.2lf) = %.4lf
",2.0,Value(B,2.0));
 printf("C(%.2lf) = %.4lf
",2.0,Value(C,2.0));
 FreeMemory(A);
 FreeMemory(B);
 FreeMemory(C);
 return 0;
}

主要函数思想:
初始化一元多项式A
初始化一元多项式B
初始化一元多项式C
给一元多项式A赋入数据
给一元多项式B赋入数据(指数升序)
把AB各项累乘放入C中
用双指针的模式消除合并累加最后得到结果
输出
*/

//---------头文件----------
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

//---------宏定义----------

#define TRUE 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -2

//---------结构体和替换--------

typedef int Bool;
typedef struct Node
{
float coef;
int expn;
struct Node *prior,*next;
}Poly,*Polynomial;

//------函数-------

Bool InitPolynomial(Polynomial f);
Bool InputData(Polynomial f);
void Multiply(Polynomial f1,Polynomial f2,Polynomial f3);
void Add(Polynomial f3);
void OutputData(Polynomial f3);

//-----------主函数------------

void main()
{
Poly A,B,C,*f1=&A,*f2=&B,*f3=&C;
InitPolynomial(f1);InitPolynomial(f2);InitPolynomial(f3);
InputData(f1);InputData(f2);
Multiply(f1,f2,f3);
Add(f3);
OutputData(f3);
}

//---------其余函数---------

Bool InitPolynomial(Polynomial f)
{
if(!(f=(Polynomial)malloc(sizeof(Poly))))
{
exit(OVERFLOW);
}
f->next=NULL;
f->prior=NULL;
return TRUE;
}

Bool InputData(Polynomial f)
{
Polynomial StartNode=f,TempNode=f,NewNode;
int n;
printf("输入多项式的项数:");
do
{
scanf("%d",&n);
if(n<0)
{
printf("输入项数错误!重新输入!");
}
}while(n<0);
printf("按升序输入一元多项式的系数和指数:\n");
for(;n>0;n--)
{
if(!(NewNode=(Polynomial)malloc(sizeof(Poly))))
{
exit(OVERFLOW);
}
scanf("%f%d",&NewNode->coef,&NewNode->expn);
TempNode->next=NewNode;
NewNode->prior=TempNode;
NewNode->next=NULL;
TempNode=NewNode;
}
f=StartNode;
return TRUE;
}

void Multiply(Polynomial f1,Polynomial f2,Polynomial f3)
{
Polynomial StartNode=f3,TempNode=f3,NewNode,Point1=f1->next,Point2;
while(Point1)
{
Point2=f2->next;
for(;Point2;Point2=Point2->next)
{
if(!(NewNode=(Polynomial)malloc(sizeof(Poly))))
{
exit(OVERFLOW);
}
NewNode->coef=Point1->coef*Point2->coef;
NewNode->expn=Point1->expn+Point2->expn;
TempNode->next=NewNode;
NewNode->prior=TempNode;
NewNode->next=NULL;
TempNode=NewNode;
}
Point1=Point1->next;
}
f3=StartNode;
}

void Add(Polynomial f3)
{
Polynomial Point1=f3->next,Point2,StartNode=f3,Temp;
while(Point1)
{
for(Point2=Point1->next;Point2;)
{
if(Point1->expn==Point2->expn)
{
Point1->coef+=Point2->coef;
Temp=Point2;
Point2=Point2->next;
Temp->prior->next=Temp->next;
Temp->next->prior=Temp->prior;
//DeleteNode(f3,i);
}
else
{
Point2=Point2->next;
}
}
if(0==Point1->coef)
{
Temp=Point1;
Point1=Point1->next;
Temp->prior->next=Temp->next;
Temp->next->prior=Temp->prior;
}
else
{
Point1=Point1->next;
}
}
f3=StartNode;
}

void OutputData(Polynomial f3)
{
f3=f3->next;
printf("f(x)=");
while(f3)
{
if(f3->expn)
{
printf("%.0fx^%d",f3->coef,f3->expn); //这里数据为了好看为.0格式,其实不应该要的，因为是浮点型数据，而这里的浮点型恰好不为小数。
}
else
{
printf("%.0f",f3->coef);
}

f3=f3->next;
if(f3&&f3->coef>0)
{
printf("+");
}
}
getchar();
getchar();

}

这个有点意思，先mark再发代码。

zhe taitaiatiiojdiv

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