《 数据结构与算法 》课程设计
（2010/2011学年第二学期第20周）
指导教师： 孙麒 郭奕亿
班级： 学号： 姓名：
《数据结构与算法》课程设计任务书
《数据结构与算法》是计算机专业重要的核心课程之一，在计算机专业的学习过程中占有非常重要的地位。《数据结构与算法课程设计》就是要运用本课程以及到目前为止的有关课程中的知识和技术来解决实际问题。特别是面临非数值计算类型的应用问题时，需要选择适当的数据结构，设计出满足一定时间和空间的有效算法。
本课程设计要求同学完成一个较为完整的应用需求分析。并在设计和编写具有一定规模程序的过程中，深化对《数据结构与算法》课程中基本概念、理论和方法的理解；训练综合运用所学知识处理实际问题的能力，强化面向对象的程序设计理念；使自己的程序设计与调试水平有一个明显的提高。
赫夫曼编码/译码器
1. 问题描述
利用赫夫曼编码进行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。这要求在发送端通过一个编码系统对待传输数据预先编码，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编写一个赫夫曼码的编/译码系统。 2. 基本要求
一个完整的系统应具有以下功能：
(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，建立赫夫曼树，并将它存于文件hfmTree中。
(2) E：编码（Encoding）。利用已建好的赫夫曼树（如不在内存，则从文件hfmTree中读入），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）。利用已建好的赫夫曼树将文件CodeFile中的代码进行译码，结果存入文件Textfile中。 以下为选做：
(4) P：印代码文件（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：印赫夫曼树（Tree printing）。将已在内存中的赫夫曼树以直观的方式（比如树）显示在终端上，同时将此字符形式的赫夫曼树写入文件TreePrint 中。 3. 测试要求
(1) 已知某系统在通信联络中只可能出现八种字符，其频率分别为0.05,0.29,0.07,0.08,0.14,0.23,0.03,0.11，试设计赫夫曼编码。
(2) 用下表给出的字符集和频度的实际统计数据建立赫夫曼树，并实现以下报文的编码和译码：“THIS PROGRAME IS MY FAVORITE”。
字符 频度 字符 频度
N 57 A O B P C Q D R 48 E S 51 F T G U H V I W J X K 5 Y L Z M 186 13 22 32 63 15 1 103 21 15 47 57 1 80 23 8 18 1 32 20 16 1
4. 实现提示
(1) 编码结果以文本方式存储在文件Codefile中。
(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，赫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。
具体要求：
课程设计成果的内容必须由以下四个部分组成，缺一不可。
(1) 上交源程序：学生按照实验题目的具体要求所开发的所有源程序（应该放到一个文件夹中）； (2) 上交程序的说明文件：（保存在.txt中）在说明文档中应该写明上交程序所在的目录，上交程序的主程序文件名，如果需要安装，要有程序的安装使用说明；
(3) 设计报告：（保存在word 文档中，文件名要求： 按照“姓名_学号_设计题目”起名，如文件名为“ 张三_XXX_赫夫曼编码 ”.doc。打印稿用A4纸）。 其中包括: 题目； 实验目的；
需求分析：在该部分中叙述实现的功能要求； 概要设计：
在此说明每个部分的算法设计说明（可以是描述算法的流程图），每个程序中使用的存储结构设计说明（如果指定存储结构请写出该存储结构的定义）； 详细设计
各个算法实现的源程序，对每个题目要有相应的源程序（可以是一组源程序，每个功能模块采用不同的函数实现）。源程序要按照写程序的规则来编写。要结构清晰，重点函数的重点变量，重点功能部分要加上清晰的程序注释； 调试分析
测试数据，测试输出的结果，时间复杂度分析，和每个模块设计和调试时存在问题的思考（问题是哪些？问题如何解决？），算法的改进设想； 总结：
总结可以包括 : 设计过程的收获、遇到问题及解决问题过程的思考、程序调试能力的思考、对数据结构这门课程的思考、在设计过程中对《数据结构》课程的认识等内容。
三、工作内容及工作计划：一周（20）
时间 上午 下午 上午 下午 上午 下午 上午 下午 上午 下午 地点 10-414 10-414 10-414 10-414 10-414 10-414 10-414 10-414 10-414 10-414 工作内容 实验要求，需求分析； 查找资料，总体结构设计； 算法设计、用户界面设计 算法设计、用户界面设计 详细设计 详细设计 详细设计 详细设计 上机检查、答辩 上机检查、答辩 指导教师 孙麒、郭奕亿 孙麒、郭奕亿 孙麒、郭奕亿 孙麒、郭奕亿 孙麒、郭奕亿 孙麒、郭奕亿 孙麒、郭奕亿 孙麒、郭奕亿 孙麒、郭奕亿 孙麒、郭奕亿 7月 11日 7月 12日 7月 13日 7月 14日 7月 15日
四、考核成绩评定标准：
本课程设计的评价由三部分组成，包括程序演示（50%），课程设计报告（30%），回答教师提问（20%）。
1．程序演示：
优 功能完善，全部测试正确，并且能够对局部进行完善。 良 功能完善，但测试欠缺。
中 功能基本完善，但程序尚有部分错误。
及格 完成内存中赫夫曼编码/译码，但不涉及文件操作。 不及格 功能不完善，且程序错误较多，无法运行。
2．课程设计报告：
优 包括设计内容，设计思想，已经完成的任务及达到的目标，设计思路清晰、
书写条理清楚，源程序结构合理、清晰，注释说明完整，有对本次课程设计的心得体会。
良 包括设计内容，设计思想，已经完成的任务及达到的目标，设计思路基本
清晰、书写条理基本清楚，源程序结构合理、清晰，注释说明基本完整，有对本次课程设计的心得体会。
中 课程设计报告内容基本完整，思路较清晰，书写基本清楚，源程序结构尚可，有注释说明但不完整。
及格 课程设计报告内容基本完整，思路较差，书写尚清楚。 不及格 课程设计报告内容不完整，书写没有条理。
3．回答教师提问：
优 能回答教师提出的所有问题，并完全正确，思路清晰 良 基本能回答教师提出的所有问题，有些小错误
中 基本能回答教师提出的问题，少数问题回答错误或不清楚 及格 能回答教师提出的问题，但较多问题回答错误或不能回答 不及格 基本不能回答教师提出的问题
《数据结构与算法》课程设计
目 录
一、 题目 二、 需求分析 三、 概要设计 四、 程序说明 五、 详细设计 六、 实验心得与体会
考核成绩评定表
指导教师考核成 绩 答辩成绩 总 成 绩
签字：
年 月 日
