哈夫曼編碼加密文件資料資料

1、實用標準文案數據結構實驗報告題目：利用哈夫曼編碼給文件或者文字加密班級：xxxx學號：xxxxxxxxxxx姓名：xxx完成時間：2010年12月19日任課教師：xxx一、 問題描述用哈夫曼編碼，將輸入的文字，或者文件中的文字進行編碼，并輸出加密后的文字。主程序main二、 程序總體結構顯示界面告訴用戶程序名稱show()給用戶提供選擇方式chioce1()顯示系統(tǒng)時間showtime()打開文件進行加密openfile()退出程序輸入電文進行加密input()統(tǒng)計輸入(文件中)字母的出現(xiàn)頻率CrW(data,w,count)【fcount(alldata,data,count)】將輸入(文件

2、中)的電文創(chuàng)建成哈夫曼樹CrtHuffmantree(ht,w,n)將輸入(文件中)的電文進行哈夫曼編碼CrtHuffmanCode(ht,hc,n)輸出每一個字母所對應的哈夫曼編碼Printf(hc,n,data,alldata,count)對輸入(文件中)的文字進行哈夫曼加密showall(hc,alldata,count,data,n)1、 數據結構此函數中運用到的數據結構知識就是哈夫曼樹的建立以及遍歷，建立主要就是每一次選擇權值最小的兩個數并將其求和，然后用他們的和代替這兩個數，再進行求兩個最小值，最后構成一個哈夫曼數；遍歷是采用從葉子結點開始向根節(jié)點確定唯一的路徑。2、 主要函數：（

3、1） void CrtHuffmantree(HuffmanTree &ht,int w,int n)，功能是建立一個哈夫曼樹；（2） void CrtHuffmanCode(HuffmanTree ht,HuffmanCode hc,int n)，功能是計算哈夫曼編碼；（3） void dianwen(int count,char alldata)，功能是統(tǒng)計輸入電文的字母種類以及頻率；（4） int fcount(char alldata,char data,int count)，功能是統(tǒng)計打開文件中出現(xiàn)的字母的種類以及頻率；（5） void showtime()，功能是查看系統(tǒng)當

4、前的時間；（6） int search(char ch,char data,int n)，查詢電文中的每一個字母所對應得哈夫曼編碼的下標；（7） void Printf(HuffmanCode &hc,int n,char data,char alldata,int count)，功能是輸出每一個字母所對應的哈夫曼編碼；（8） void showall(HuffmanCode hc,char alldata,int count,char data,int n)，功能是輸出經過加密后的密文。三、 源代碼精彩文檔#include<stdio.h>#include<stdl

5、ib.h>#include<time.h>#include<string.h>#define N 27/定義最大葉子結點個數#define M 2*N-1typedef struct/定義哈夫曼結構體int weight;int parent;int LChild;int RChild;HTNode,HuffmanTreeM+1;/0號單元不用typedef char* HuffmanCodeN+1;/存儲哈夫曼編碼串的頭指針/調用系統(tǒng)的時間void showtime()time_t t;tm *tp; t=time(NULL);tp=localtime(&

6、;t); printf("nnttt%d/%d/%dn ",tp-> tm_mon+1,tp-> tm_mday,tp-> tm_year+1900);printf( "nttt %d:%d:%dn ",tp-> tm_hour,tp-> tm_min,tp-> tm_sec); /*計算電文中各個英文字母出現(xiàn)的次數*void dianwen(int count,char alldata)int n,i;printf("");printf("nnntttt請輸入電文：n");ff

7、lush(stdin);for(i=0;i<27;i+)/將數組計數器初始化 counti=0;printf("%c",7);alldata0=getchar();while(alldatacount0!='n')n=(alldatacount0-'a')+1;countn+;count0+;/所有字母的總個數alldatacount0=getchar();void CrW(char data,int w,int count)/存儲數據以及權值信息int i,j;j=0;for(i=1;i<=26;i+)if(counti!=0)

8、j+;dataj=char(i-1+'a');wj=counti;w0=j;/用于存儲字母出現(xiàn)的種類個數void select(HuffmanTree &ht,int n,int &s1,int &s2)/查找一串數字中的兩個最小值int i,t;s1=0;s2=0;ht0.weight=65535;for(i=1;i<=n;i+)if(hti.weight<hts1.weight&&hti.parent=0)t=s1;s1=i;if(htt.weight<hts2.weight)s2=t;else if(hti.wei

9、ght<hts2.weight&&hti.parent=0)s2=i;else;void CrtHuffmantree(HuffmanTree &ht,int w,int n)/創(chuàng)建哈夫曼樹int i,m;int s1,s2;for(i=1;i<=n;i+)/初始化葉子結點hti.weight=wi;hti.parent=0;hti.LChild=0;hti.RChild=0;m=2*n-1;for(i=n+1;i<=m;i+)/初始化其他結點hti.weight=0;hti.parent=0;hti.LChild=0;hti.RChild=0;for

10、(i=n+1;i<=m;i+)select(ht,i-1,s1,s2);hti.weight=hts1.weight+hts2.weight;hts1.parent=i;hts2.parent=i;hti.LChild=s1;hti.RChild=s2;/計算哈夫曼編碼void CrtHuffmanCode(HuffmanTree ht,HuffmanCode hc,int n)int i,start,c,p;char *cd;cd=(char *)malloc(n+1)*sizeof(char);cdn-1='0'for(i=1;i<=n;i+)start=n-1

11、;c=i;p=hti.parent;while(p!=0)-start;if(htp.LChild=c) cdstart='0'else cdstart='1'c=p;p=htp.parent;hci=(char *)malloc(n-start)*sizeof(char);strcpy(hci,&cdstart);free(cd);/查找字母所對應的哈夫曼編碼int search(char ch,char data,int n)int i;for(i=1;i<=n;i+)if(ch=datai)return i;else i+;return 1;

12、/顯示所有文字的哈夫曼編碼void showall(HuffmanCode hc,char alldata,int count,char data,int n)int i,m;system("cls");printf("nn");printf("ttt所有電文經過哈夫曼編碼加密之后如下n%c",7);printf("nn");for(i=0;i<count0;i+)m=search(alldatai,data,n);printf("%s",hcm);printf("nnn&quo

13、t;);system("pause");/輸出哈夫曼編碼void Printf(HuffmanCode &hc,int n,char data,char alldata,int count)int i;system("cls");printf("nn各個字母所對應的哈夫曼編碼nn%c",7);for(i=1;i<=n;i+)printf("t字母%c對應的哈夫曼碼為：",datai);puts(hci);printf("nn各個字母所對應的哈夫曼編碼nn");printf(&quo

14、t;nn 按任意鍵查看所有文字的加密結果nn");system("pause");showall(hc,alldata,count,data,n);/查看文字的加密結果/首界面窗口界面美化工作void show()int i;printf("nnn%c",7);for(i=0;i<30;i+)printf("%c=",2);printf("nnntt歡迎使用哈夫曼編碼加密系統(tǒng)nnn");for(i=0;i<30;i+)printf("%c=",2);printf("

15、;nntt ");system("pause");system("cls");/輸入文字加密void input()char alldata1000;int n,wN;/w用于存儲所出現(xiàn)的字母頻率，w0用于存儲出現(xiàn)字母種類的個數int count27;/用于存儲所有字母出現(xiàn)的頻率，count0用于存儲字母的總個數char dataN;/用于存儲所出現(xiàn)過的字母HuffmanTree ht;HuffmanCode hc;dianwen(count,alldata);CrW(data,w,count);n=w0;CrtHuffmantree(ht,w

16、,n);CrtHuffmanCode(ht,hc,n);Printf(hc,n,data,alldata,count);/計算文件中每一個字母出現(xiàn)的頻率int fcount(char alldata,char data,int count)int i=0,k=0,n,j;HuffmanTree ht;HuffmanCode hc;for(j=0;j<27;j+)countj=0;while(alldatai!='0')n=alldatai-'a'+1;countn+;/統(tǒng)計每一個字符出現(xiàn)的頻率datan=char(n-1+'a');coun

17、t0+;/統(tǒng)計文件中字母的總個數i+;for(j=0;j<27;j+)if(countj=0)k+;if(k!=0&&countj!=0)countj-k=countj;countj=0;k+;n=26-k;CrtHuffmantree(ht,count,n);CrtHuffmanCode(ht,hc,n);Printf(hc,n,data,alldata,count);return 0;/打開文件加密void openfile()FILE *fp;char alldata1000;int count27,i=0;char dataN;char stname20;for(

18、i=0;i<21;i+)printf("%c%c",1,2);printf("nnnt 請輸入文件名：%c",7);scanf("%s",&stname);if(fp=fopen(stname,"r")=NULL)printf("文件打開失??！n");exit(0);system("cls");printf("");printf("nntttt文件中的電文如下：nn%c",7);while(!feof(fp)fscanf(

19、fp,"%s",&alldata);printf("%snnn",alldata);printf("");printf("nntt 請按任意鍵查看電文中字母的哈夫曼編碼nnttt ");system("pause");fcount(alldata,data,count);if(fclose(fp)printf("不能關閉文件！n");exit(0);/提醒用戶的選擇1void chioce1()int n,i;printf("%c",7);for(

20、i=0;i<21;i+)printf("%c%c",1,2);printf("nnt 1、打開本地文件加密nt 2、輸入文字加密nt 0、退出nn");for(i=0;i<21;i+)printf("%c%c",1,2);printf("nnnt請輸入你的選擇：");scanf("%d",&n);while(n!=0&&n!=1&&n!=2)printf("%c",7);printf("nnn");pri

21、ntf(" 你的輸入有誤！請重新輸入！");printf("nnn");printf("nnt請輸入你的選擇：");scanf("%d",&n);system("cls");switch(n)case 1:openfile();break;case 2:input();break;case 0:printf("nnnnttt%c歡迎再次使用！再見nnn",7);return;/main函數int main()showtime();show();chioce1();re

22、turn 0;四、 測試及結果1、 測試情況這個程序中的創(chuàng)新之處就在于：（1）調用系統(tǒng)的時間；（2）將輸入的英文字母進行直接統(tǒng)計，節(jié)省了時間以及內存；（3）復習了文件的使用，可以從當地文件中打開電文進行加密；（4）打開文件后需要統(tǒng)計所出現(xiàn)的英文字母的種類以及頻率，需要根據字母所對應的ASCII碼直接存儲到相對應得位置（例如字母s，則它存儲位置的下標就應該是's'-'a'+1）；（5）存儲完打開文件的信息之后，數組中可能出現(xiàn)0的情況（即電文中不出現(xiàn)某一個字母），需要在原來的數組上進行調整，并且要用時間、空間最小的方法，于是我變新設一個變量用于統(tǒng)計兩個出現(xiàn)過的字母之間的距離，然后進行移位【for(j=0;j<27;j+)if(countj=0)k+;if(k!=0&