Huffman mã hóa

CHuffmanNode nodes[511]; for(int nCount = 0; nCount < 256; nCount++) nodes[nCount].byAscii = nCount;

for(nCount = 0; nCount < nSrcLen; nCount++) nodes[pSrc[nCount]].nFrequency++;

qsort(nodes, 256, sizeof(CHuffmanNode), frequencyCompare);

int nNodeCount = GetHuffmanTree(nodes);

// parent node pNode = &nodes[nParentNode++]; // pop first child pNode->pLeft = PopNode(pNodes, nBackNode--, false); // pop second child pNode->pRight = PopNode(pNodes, nBackNode--, true); // adjust parent of the two poped nodes pNode->pLeft->pParent = pNode->pRight->pParent = pNode; // adjust parent frequency pNode->nFrequency = pNode->pLeft->nFrequency + pNode->pRight->nFrequency;

int nDesIndex = 0; // loop to write codes for(nCount = 0; nCount < nSrcLen; nCount++) { *(DWORD*)(pDesPtr+(nDesIndex>>3)) |= nodes[pSrc[nCount]].dwCode << (nDesIndex&7); nDesIndex += nodes[pSrc[nCount]].nCodeLength; } (nDesIndex>>3): >>3 lấy 8 vị vì giới hạn hữu di sau tới bên phải byte phía trước (nDesIndex&7): &7 được đến tối cao vị.

int nDesIndex = 0; DWORD nCode; while(nDesIndex < nDesLen) { nCode = (*(DWORD*)(pSrc+(nSrcIndex>>3)))>>(nSrcIndex&7); pNode = pRoot; while(pNode->pLeft) { pNode = (nCode&1)? pNode->pRight: pNode->pLeft; nCode >>= 1; nSrcIndex++; } pDes[nDesIndex++] = pNode->byAscii; }

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <math.h> #define M 100 typedef struct Fano_Node { char ch; float weight; }FanoNode[M]; typedef struct node { int start; int end; struct node *next; }LinkQueueNode; typedef struct { LinkQueueNode *front; LinkQueueNode *rear; }LinkQueue; // thành lập đội ngũ void EnterQueue(LinkQueue *q,int s,int e) { LinkQueueNode *NewNode; // sinh thành tân tiết điểm NewNode=(LinkQueueNode*)malloc(sizeof( LinkQueueNode )); if(NewNode!=NULL) { NewNode->start=s; NewNode->end=e; NewNode->next=NULL; q->rear->next=NewNode; q->rear=NewNode; } else { printf( "Error!" ); exit(-1); } } // ấn quyền phân tổ void Divide(FanoNode f,int s,int *m,int e) { int i; float sum,sum1; sum=0; for(i=s;i<=e;i++) sum+=f[i].weight;// *m=s; sum1=0; for(i=s;i<e;i++) { sum1+=f[i].weight; *m=fabs(sum-2*sum1)>fabs(sum-2*sum1-2*f[i+1].weight)?(i+1):*m; if(*m==i) break; } } void main() { int i,j,n,max,m,h[M]; int sta,end; float w; char c,fc[M][M]; FanoNode FN; LinkQueueNode *p; LinkQueue *Q; // khởi động lại đội Q Q=(LinkQueue *)malloc(sizeof(LinkQueue)); Q->front=(LinkQueueNode*)malloc(sizeof(LinkQueueNode)); Q->rear=Q->front; Q->front->next=NULL; printf( "\t***FanoCoding***\n" ); printf( "Please input the number of node:" ); // đưa vào tin tức scanf( "%d",&n); // vượt qua định nghĩa M, rời khỏi if(n>=M) { printf( ">=%d",M); exit(-1); } i=1; // từ cái thứ hai nguyên tố bắt đầu ghi vào while(i<=n) { printf( "%d weight and node:",i); scanf( "%f %c",&FN[i].weight,&FN[i].ch); for(j=1;j<i;j++) { if(FN[i].ch==FN[j].ch)// tra tìm lặp lại { printf( "Same node!!!\n" ); break; } } if(i==j) i++; } // bài tự ( hàng tự ) for(i=1;i<=n;i++) { max=i+1; for(j=max;j<=n;j++) max=FN[max].weight<FN[j].weight?j:max; if(FN[i].weight<FN[max].weight) { w=FN[i].weight; FN[i].weight=FN[max].weight; FN[max].weight=w; c=FN[i].ch; FN[i].ch=FN[max].ch; FN[max].ch=c; } } for(i=1;i<=n;i++) // khởi động lại h h[i]=0; EnterQueue(Q,1,n); //1 cùng n tiến đội while(Q->front->next!=NULL) { p=Q->front->next; // ra đội Q->front->next=p->next; if(p==Q->rear) Q->rear=Q->front; sta=p->start; end=p->end; free(p); Divide(FN,sta,&m,end); /* ấn quyền phân tổ */ for(i=sta;i<=m;i++) { fc[i][h[i]]='0'; ++h[i]; } if(sta!=m) EnterQueue(Q,sta,m); else fc[sta][h[sta]]='\0'; for(i=m+1;i<=end;i++) { fc[i][h[i]]='1'; ++h[i]; } if(m==sta&&(m+1)==end) // nếu phân tổ sau này nguyên tố hạ tiêu cùng trung gian nguyên tố bằng nhau, // hơn nữa cùng cuối cùng nguyên tố hạ tiêu kém vì 1, tắc mã hóa gõ chữ tự phù xuyến kết thúc { fc[m][h[m]]='\0'; fc[end][h[end]]='\0'; } else EnterQueue(Q,m+1,end); } for(i=1;i<=n;i++) /* đóng dấu mã hóa tin tức */ { printf( "%c:",FN[i].ch); printf( "%s\n",fc[i]); } system( "pause" ); }

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define N 100 #define M 2*N-1 typedef char * HuffmanCode[2*M];//haffman mã hóa typedef struct { int weight;// quyền giá trị int parent;// phụ kế tiếp điểm int LChild;// tả tử tiết điểm int RChild;// hữu tử tiết điểm }HTNode,Huffman[M+1];//huffman thụ typedef struct Node { int weight; // lá cây giao điểm quyền giá trị char c; // lá cây giao điểm int num; // lá cây giao điểm cơ số hai mã chiều dài }WNode,WeightNode[N]; /*** sinh ra lá cây giao điểm tự phù cùng quyền giá trị ***/ void CreateWeight(char ch[],int *s,WeightNode CW,int *p) { int i,j,k; int tag; *p=0;// lá cây tiết điểm cái số // thống kê tự phù xuất hiện cái số, để vào CW for(i=0;ch[i]!='\0';i++) { tag=1; for(j=0;j<i;j++) if(ch[j]==ch[i]) { tag=0; break; } if(tag) { CW[++*p].c=ch[i]; CW[*p].weight=1; for(k=i+1;ch[k]!='\0';k++) if(ch[i]==ch[k]) CW[*p].weight++;// quyền giá trị mệt thêm } } *s=i;// tự phù xuyến chiều dài } /******** sáng tạo HuffmanTree********/ void CreateHuffmanTree(Huffman ht,WeightNode w,int n) { int i,j; int s1,s2; // khởi động lại Huffman thụ for(i=1;i<=n;i++) { ht[i].weight =w[i].weight; ht[i].parent=0; ht[i].LChild=0; ht[i].RChild=0; } for(i=n+1;i<=2*n-1;i++) { ht[i].weight=0; ht[i].parent=0; ht[i].LChild=0; ht[i].RChild=0; } for(i=n+1;i<=2*n-1;i++) { for(j=1;j<=i-1;j++) if(!ht[j].parent) break; s1=j; // tìm được cái thứ nhất song thân bằng không giao điểm for(;j<=i-1;j++) if(!ht[j].parent) s1=ht[s1].weight>ht[j].weight?j:s1; ht[s1].parent=i; ht[i].LChild=s1; for(j=1;j<=i-1;j++) if(!ht[j].parent) break; s2=j; // tìm được cái thứ hai song thân bằng không giao điểm for(;j<=i-1;j++) if(!ht[j].parent) s2=ht[s2].weight>ht[j].weight?j:s2; ht[s2].parent=i; ht[i].RChild=s2; ht[i].weight=ht[s1].weight+ht[s2].weight;// quyền giá trị mệt thêm } } /*********** lá cây giao điểm mã hóa ***********/ void CrtHuffmanNodeCode(Huffman ht,char ch[],HuffmanCode h,WeightNode weight,int m,int n) { int i,c,p,start; char *cd; cd=(char *)malloc(n*sizeof(char)); cd[n-1]='\0';// cuối cùng trí 0 for(i=1;i<=n;i++) { start=n-1; //cd xuyến mỗi lần từ cuối cùng bắt đầu c=i; p=ht[i].parent;//p ở n+1 đến 2n-1 while(p) // duyên phụ thân phương hướng biến lịch, thẳng đến vì 0 { start--;// theo thứ tự về phía trước trí giá trị if(ht[p].LChild==c)// cùng tả tử tương đồng, trí 0 cd[start]='0'; else // nếu không trí 1 cd[start]='1'; c=p; p=ht[p].parent; } weight[i].num=n-start; // cơ số hai mã chiều dài ( bao hàm cuối cùng 0) h[i]=(char *)malloc((n-start)*sizeof(char)); strcpy(h[i],&cd[start]);// đem cơ số hai tự phù xuyến copy đến kim đồng hồ số tổ h trung } free(cd);// phóng thích cd nội tồn system( "pause" ); } /********* sở hữu tự phù mã hóa *********/ void CrtHuffmanCode(char ch[],HuffmanCode h,HuffmanCode hc,WeightNode weight,int n,int m) { int i,k; for(i=0;i<m;i++) { for(k=1;k<=n;k++) /* từ weight[k].c trung tra tìm cùng ch[i] bằng nhau hạ tiêu K*/ if(ch[i]==weight[k].c) break; hc[i]=(char *)malloc((weight[k].num)*sizeof(char)); strcpy(hc[i],h[k]); // copy cơ số hai mã hóa } } /***** giải mã *****/ void TrsHuffmanTree(Huffman ht,WeightNode w,HuffmanCode hc,int n,int m) { int i=0,j,p; printf( "***StringInformation***\n" ); while(i<m) { p=2*n-1;// từ phụ thân tiết điểm xuống phía dưới biến lịch thẳng đến lá cây tiết điểm for(j=0;hc[i][j]!='\0';j++) { if(hc[i][j]=='0') p=ht[p].LChild; else p=ht[p].RChild; } printf( "%c",w[p].c); /* đóng dấu nguyên tin tức */ i++; } } /***** phóng thích huffman mã hóa nội tồn *****/ void FreeHuffmanCode(HuffmanCode h,HuffmanCode hc,int n,int m) { int i; for(i=1;i<=n;i++)// phóng thích lá cây giao điểm mã hóa free(h[i]); for(i=0;i<m;i++) // phóng thích sở hữu giao điểm mã hóa free(hc[i]); } void main() { int i,n=0; /*n vì lá cây giao điểm cái số */ int m=0; /*m vì tự phù xuyến ch[] chiều dài */ char ch[N]; /*ch[N] gửi đưa vào tự phù xuyến */ Huffman ht; /*Huffman nhị xoa số */ HuffmanCode h,hc; /*h gửi lá cây giao điểm mã hóa, hc gửi sở hữu giao điểm mã hóa */ WeightNode weight; /* gửi lá cây giao điểm tin tức */ printf( "\t***HuffmanCoding***\n" ); printf( "please input information:" ); gets(ch); /* đưa vào tự phù xuyến */ CreateWeight(ch,&m,weight,&n); /* sinh ra lá cây giao điểm tin tức, m vì tự phù xuyến ch[] chiều dài */ printf( "***WeightInformation***\n Node" ); for(i=1;i<=n;i++) /* phát ra lá cây giao điểm tự phù cùng quyền giá trị */ printf( "%c",weight[i].c); printf( "\nWeight" ); for(i=1;i<=n;i++) printf( "%d",weight[i].weight); CreateHuffmanTree(ht,weight,n); /* sinh ra Huffman thụ */ printf( "\n***HuffamnTreeInformation***\n" ); printf( "\ti\tweight\tparent\tLChild\tRChild\n" ); for(i=1;i<=2*n-1;i++) /* đóng dấu Huffman thụ tin tức */ printf( "\t%d\t%d\t%d\t%d\t%d\n",i,ht[i].weight,ht[i].parent,ht[i].LChild,ht[i].RChild); CrtHuffmanNodeCode(ht,ch,h,weight,m,n); /* lá cây giao điểm mã hóa */ printf( "***NodeCode***\n" ); /* đóng dấu lá cây giao điểm mã hóa */ for(i=1;i<=n;i++) { printf( "\t%c:",weight[i].c); printf( "%s\n",h[i]); } CrtHuffmanCode(ch,h,hc,weight,n,m); /* sở hữu tự phù mã hóa */ printf( "***StringCode***\n" ); /* đóng dấu tự phù xuyến mã hóa */ for(i=0;i<m;i++) printf( "%s",hc[i]); system( "pause" ); TrsHuffmanTree(ht,weight,hc,n,m); /* giải mã */ FreeHuffmanCode(h,hc,n,m); system( "pause" ); }

Matlab trung giản dị thực hiện Huffman biên dịch mã: n=input('Please input the total number: '); hf=zeros(2*n-1,5); hq=[]; for ki=1:n hf(ki,1)=ki; hf(ki,2)=input('Please input the frequency: '); hq=[hq,hf(ki,2)]; end for ki=n+1:2*n-1 hf(ki,1)=ki; mhq1=min(hq); m=size(hq); m=m(:,2); k=1; while k<=m%del min1 if hq(:,k)==mhq1 hq=[hq(:,1:(k-1)) hq(:,(k+1):m)]; m=m-1; break else k=k+1; end end k=1; while hf(k,2)~=mhq1|hf(k,5)==1%find min1 location k=k+1; end hf(k,5)=1; k1=k; mhq2=min(hq); k=1; while k<=m%del min2 if hq(:,k)==mhq2 hq=[hq(:,1:(k-1)) hq(:,(k+1):m)]; m=m-1; break else k=k+1; end end k=1; while hf(k,2)~=mhq2|hf(k,5)==1%find min2 location k=k+1; end hf(k,5)=1; k2=k; hf(ki,2)=mhq1+mhq2; hf(ki,3)=k1; hf(ki,4)=k2; hq=[hq hf(ki,2)]; end clc choose=input('Please choose what you want:\n1: Encoding\n2: Decoding\n3:.Exit\n'); while choose==1|choose==2 if choose==1 a=input('Please input the letter you want to Encoding: '); k=1; while hf(k,2)~=a k=k+1; if k>=n display('Error! You did not input this number.'); break end end if k>=n break end r=[]; while hf(k,5)==1 kc=n+1; while hf(kc,3)~=k&hf(kc,4)~=k kc=kc+1; end if hf(kc,3)==k r=[0 r]; else r=[1 r]; end k=kc; end r else a=input('Please input the metrix you want to Decoding: '); sa=size(a); sa=sa(:,2); k=2*n-1; while sa~=0 if a(:,1)==0 k=hf(k,3); else k=hf(k,4); end a=a(:,2:sa); sa=sa-1; if k==0 display('Error! The metrix you entered is a wrong one.'); break end end if k==0 break end r=hf(k,2); end choose=input('Choose what you want:\n1: Encoding\n2: Decoding\n3:.Exit\n'); clc; end if choose~=1&choose~=2 clc; end