#ifndef _HUFFMAN_H_  //避免頭文件被重復(fù)引用,即重復(fù)編譯(編譯器執(zhí)行)
#define _HUFFMAN_H_

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<conio.h>
#include<math.h>


//哈夫曼樹的存儲結(jié)構(gòu):用一個大小為2*N-1的向量來存儲哈夫曼樹中的結(jié)點(N個葉子結(jié)點需要合并N-1次)
int N;  //葉子數(shù)目為N
int M;  //樹中結(jié)點總數(shù)M為2 * N - 1

#define N1 60  //葉子最大數(shù)目為N1
#define M1  2 * N1 - 1 //樹中結(jié)點總數(shù)最大數(shù)目為M1
typedef char datatype;//結(jié)點的數(shù)據(jù)類型，可以根據(jù)需要改變
typedef struct { //結(jié)點類型
	float weight; //權(quán)值
	datatype data;
    int lchild;
	int rchild;
	int parent; //左右孩子及雙親指針
}HTNode; //哈夫曼樹的結(jié)點
typedef HTNode HuffmanTree[M1]; //HuffmanTree是向量類型
//定義一個數(shù)組后lchild，rchild,parent都為數(shù)組的下標(biāo)號，范圍為0 — M-1。

//字符集編碼的存儲結(jié)構(gòu):
typedef struct{
	char ch; //存儲字符
    char bits[N1 + 1];//存放編碼位串;字符集大小為N,故變長編碼的長度不會超過N,加上一個結(jié)束符'\0',bits的大小應(yīng)為N+1。
}CodeNode,EqualLengthCodeTable[N1]; //EqualLengthCodeTable為等長碼表類型
typedef CodeNode HuffmanCodeTable[N1]; //HuffmanCodeTable為哈夫曼碼表類型

//原始數(shù)據(jù)文件的字符頻度表
typedef struct{
	char data; 
	int sum; //文件中此字符的個數(shù)
	float weight;
}CharacterSet,StrSetFrequencyTable[N1];

//棧的相關(guān)操作
#define StackSize 50 //假定預(yù)分配的棧空間最多為50個元素
typedef struct{
	char data[StackSize];
    int top;
}SeqStack; 

//鏈表的相關(guān)操作
typedef struct linklist{
	int data;
    struct linklist* next;
}LinkListNode, *NodePtr; //鏈表結(jié)點及結(jié)點指針


//函數(shù)原型
void CreateHuffmanTree(HuffmanTree T,const char* const FILENAME);//構(gòu)造哈夫曼樹
void SetHuffmanEncodeTable(HuffmanTree T,HuffmanCodeTable H); //根據(jù)哈夫曼樹T求哈夫曼編碼表H
char HuffmanEncode(HuffmanCodeTable H,FILE* fp1,FILE* fp2);//對數(shù)據(jù)文件中的1個字符進(jìn)行編碼
char HuffmanDecode(HuffmanTree T,HuffmanCodeTable H,FILE* fp1,FILE* fp2);//對1個字符對應(yīng)的編碼序列進(jìn)行譯碼
void InitHuffmanTree(HuffmanTree T); //將T初始化,T有M個結(jié)點，即T是有M個元素的數(shù)組
void InputWeightData(HuffmanTree T,const char* const FILENAME);
void SelectMin(HuffmanTree T,int i,int* p1,int* p2);
void FindChar(HuffmanCodeTable H,char ch,int* ptr_i);

void create_data_file(const char* const FILENAME); //創(chuàng)建一個原始數(shù)據(jù)文件
void characters_analysis(StrSetFrequencyTable F,const char* const FILENAME);
char ReadACharFromFile(FILE* fp1); //從文件fp1中讀取一個字符并返回
void WriteStringsToFile(FILE* fp2,const char* const code);//把字符串code寫入文件fp2保存
void WriteACharToFile(char ch1,FILE* fp2);//把字符ch1寫入文件fp2保存
void print(const char* const FILENAME); //打印文件FILENAME的內(nèi)容
void InputTwoFileName(char* const filename,char* const filename1,FILE* fp1,FILE* fp2);

void encrypt(FILE* fp1,FILE* fp2);
void decrypt(FILE* fp1,FILE* fp2);
void SetKeySequence(int* const key_sequence);
void free_linklist(NodePtr head);

char EqualLengthEncode(EqualLengthCodeTable E,FILE* fp1,FILE* fp2);
char EqualLengthDecode(EqualLengthCodeTable E,FILE* fp1,FILE* fp2);
void characters_analysis1(char* const string,const char* const filename);
void SetEqualLengthEncodeTable(EqualLengthCodeTable E,const char* const filename);
void FindChar1(EqualLengthCodeTable E,char ch,int* ptr_i);
void convert10to2(int i,char* const code,int length);

void InitStack(SeqStack *S); //初始化棧 //將順序棧置空
int StackEmpty(SeqStack *S);//判棧空
void Push(SeqStack *S,char ch); //進(jìn)棧
char Pop(SeqStack *S); //出棧
int StackFull(SeqStack *S); //判棧滿

void DemonstrateHuffmanArithmetic(void);
void DemonstrateEqualLengthCodeArithmetic(void);

#endif //_HUFFMAN_H_