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a7c9148d5c
commit
67542a87c2
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@ -0,0 +1,9 @@
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DOXYFILE_ENCODING = UTF-8
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PROJECT_NAME = Huffman
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PROJECT_NUMBER = 0.1
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||||
PROJECT_BRIEF = "Compresseur Huffman en C, dans le cadre du projet HLIN303"
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OUTPUT_DIRECTORY = "./out/doxygen"
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RECURSIVE = YES
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||||
OUTPUT_LANGUAGE = French
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||||
OPTIMIZE_OUTPUT_FOR_C = YES
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||||
123
inc/buffer.h
123
inc/buffer.h
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@ -1,5 +1,14 @@
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|||
#ifndef __IN303_BUFFER_H__
|
||||
#define __IN303_BUFFER_H__
|
||||
/**
|
||||
* @file
|
||||
* @brief Abstraction de l'écriture et la lecture d'un fichier bit à bit.
|
||||
*
|
||||
* Définir des structures et des fonctions de manipulation liées à
|
||||
* un fichier et permettant d'accéder à son contenu ou de le modifier
|
||||
* bit par bit au lieu d'octet par octet.
|
||||
*/
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||||
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||||
#ifndef __HUFFMAN_BUFFER_H_INCLUDED__
|
||||
#define __HUFFMAN_BUFFER_H_INCLUDED__
|
||||
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include <stdint.h>
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||||
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@ -7,78 +16,114 @@
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|||
#include "common.h"
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||||
|
||||
/**
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||||
* @brief Tampon d'écriture bit par bit.
|
||||
*
|
||||
* Tampon permettant d'abstraire l'écriture dans un fichier bit par
|
||||
* bit au lieu d'octet par octet. Les bits sont vidés dans le fichier
|
||||
* dès qu'un octet est complet
|
||||
* dès qu'un octet est complet, ou lorsque le vidage est forcé.
|
||||
*/
|
||||
typedef struct WriteBuffer {
|
||||
/**
|
||||
* Données du tampon d'écriture en attente de vidage.
|
||||
*/
|
||||
typedef struct WriteBuffer WriteBuffer;
|
||||
struct WriteBuffer {
|
||||
// Contient les données du tampon d'écriture, c'est-à-dire
|
||||
// les données en attente de vidage dans le fichier
|
||||
int data;
|
||||
|
||||
// Nombre de bits utilisés dans `data`. Si ce nombre vaut 8,
|
||||
// le tampon d'écriture est plein
|
||||
/**
|
||||
* Nombre de bits utilisés dans WriteBuffer#data.
|
||||
*/
|
||||
size_t pending_bits;
|
||||
|
||||
// Nombre d'octets écrits par le tampon d'écriture dans le
|
||||
// fichier, correspondant au nombre de vidages du tampon
|
||||
/**
|
||||
* Nombre de vidages effectués par le tampon.
|
||||
*/
|
||||
bytecount flushed_count;
|
||||
|
||||
// Fichier dans lequel le tampon d'éciture est vidé à l'appel
|
||||
// de `flushBuffer` ou au débordement
|
||||
/**
|
||||
* Fichier dans lequel le tampon est vidé.
|
||||
*/
|
||||
FILE* dest_file;
|
||||
};
|
||||
} WriteBuffer;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Initialise un tampon d'écriture vide, avec le fichier donné comme
|
||||
* destination
|
||||
* @brief Initialiser un tampon d'écriture.
|
||||
*
|
||||
* Initialiser un tampon vide avec le fichier @p dest pour destination.
|
||||
* @param dest Fichier de destination.
|
||||
* @return Tampon créé.
|
||||
*/
|
||||
WriteBuffer createWriteBuffer(FILE*);
|
||||
WriteBuffer createWriteBuffer(FILE* dest);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Écrit le bit donné dans le tampon d'écriture
|
||||
* @brief Écrire un bit dans le tampon d'écriture.
|
||||
*
|
||||
* Ajouter le bit @p bit aux données du tampon @p buffer. Si le tampon est
|
||||
* plein, vidage dans le fichier associé.
|
||||
* @param bit Bit à ajouter au tampon (0 ou 1).
|
||||
* @param buffer Tampon dans lequel ajouter le bit.
|
||||
*/
|
||||
void putBuffer(char bit, WriteBuffer*);
|
||||
void putBuffer(char bit, WriteBuffer* buffer);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Force le vidage du tampon dans son fichier et sa réinitialisation
|
||||
* (les bits non-remplis seront remplacés par des 0)
|
||||
* @brief Forcer le vidage du tampon d'écriture.
|
||||
*
|
||||
* Forcer le vidage du tampon dans son fichier et sa réinitialisation.
|
||||
* Si le tampon est vide, pas de vidage (pas d'octet superflu écrit).
|
||||
* Si le tampon n'est pas rempli, complétion à droite par des 0.
|
||||
* @param buffer Tampon à vider.
|
||||
*/
|
||||
void flushBuffer(WriteBuffer*);
|
||||
void flushBuffer(WriteBuffer* buffer);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Récupère le nombre de vidages effectués sur le tampon d'écriture,
|
||||
* correspondant au nombre d'octets écrits par le tampon dans le fichier
|
||||
* @brief Récupèrer le nombre de vidages effectués par ce tampon.
|
||||
*
|
||||
* Permet de savoir combien d'octets ont été écrits dans le fichier
|
||||
* par le tampon @p buffer.
|
||||
* @param buffer Tampon à vérifier.
|
||||
* @return Nombre de vidages effectués.
|
||||
*/
|
||||
bytecount getFlushedCount(WriteBuffer*);
|
||||
bytecount getFlushedCount(WriteBuffer* buffer);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Tampon permettant d'abstraire le lecture depuis un fichier bit par
|
||||
* @brief Tampon de lecture bit par bit.
|
||||
*
|
||||
* Tampon permettant d'abstraire la lecture d'un fichier bit par
|
||||
* bit au lieu d'octet par octet. Un octet est lu depuis le fichier
|
||||
* dès que tous les bits du précédent ont été lus
|
||||
* seulement lorsque tous les bits du précédent octet ont été consommés.
|
||||
*/
|
||||
typedef struct ReadBuffer {
|
||||
/**
|
||||
* Données du tampon de lecture en attente de lecture.
|
||||
*/
|
||||
typedef struct ReadBuffer ReadBuffer;
|
||||
struct ReadBuffer {
|
||||
// Contient les données du tampon de lecture, c'est-à-dire
|
||||
// le dernier octet lu depuis le fichier
|
||||
int data;
|
||||
|
||||
// Numéro du prochain bit de `data` qui sera lu par `getBuffer`
|
||||
/**
|
||||
* Numéro du prochain bit de ReadBuffer#data à lire.
|
||||
*/
|
||||
size_t next_bit;
|
||||
|
||||
// Fichier depuis lequel le tampon de lecture est rempli
|
||||
/**
|
||||
* Fichier depuis lequel les données sont lues.
|
||||
*/
|
||||
FILE* source_file;
|
||||
};
|
||||
} ReadBuffer;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Initialise un tampon de lecture avec le fichier donné comme source
|
||||
* @brief Initialiser un tampon de lecture.
|
||||
*
|
||||
* Initialiser un tampon vide avec le fichier @p source comme source.
|
||||
* @param source Fichier source.
|
||||
* @return Tampon créé.
|
||||
*/
|
||||
ReadBuffer createReadBuffer(FILE*);
|
||||
ReadBuffer createReadBuffer(FILE* source);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Lit le prochain bit depuis le tampon de lecture
|
||||
* @brief Lire un bit depuis le tampon de lecture.
|
||||
*
|
||||
* Lire le prochain bit depuis le tampon de lecture, et lire un octet
|
||||
* depuis la source si besoin est.
|
||||
* @param buffer Tampon depuis lequel lire un bit.
|
||||
* @return Valeur du bit qui est lu : 0 ou 1.
|
||||
*/
|
||||
char getBuffer(ReadBuffer*);
|
||||
char getBuffer(ReadBuffer* buffer);
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
#endif // __HUFFMAN_BUFFER_H_INCLUDED__
|
||||
|
|
|
|||
26
inc/common.h
26
inc/common.h
|
|
@ -1,10 +1,30 @@
|
|||
#ifndef __IN303_COMMON_H__
|
||||
#define __IN303_COMMON_H__
|
||||
/**
|
||||
* @file
|
||||
* @brief Définitions communes pour le reste du code.
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#ifndef __HUFFMAN_COMMON_H_INCLUDED__
|
||||
#define __HUFFMAN_COMMON_H_INCLUDED__
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief Macro correspondant à la valeur booléenne vraie (1).
|
||||
*/
|
||||
#define TRUE 1
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief Macro correspondant à la valeur booléenne fausse (0).
|
||||
*/
|
||||
#define FALSE 0
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief Macro correspondant au nombre de caractères possibles.
|
||||
*/
|
||||
#define NUM_CHARS 256
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief Alias du type d'entier non-signé 64 bits pour compter
|
||||
* les longueurs de fichiers.
|
||||
*/
|
||||
typedef long long unsigned int bytecount;
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
#endif // __HUFFMAN_COMMON_H_INCLUDED__
|
||||
|
|
|
|||
|
|
@ -1,8 +1,22 @@
|
|||
#ifndef __IN303_COMPRESS_H__
|
||||
#define __IN303_COMPRESS_H__
|
||||
/**
|
||||
* @file
|
||||
* @brief Compression des fichiers.
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#ifndef __HUFFMAN_COMPRESS_H_INCLUDED__
|
||||
#define __HUFFMAN_COMPRESS_H_INCLUDED__
|
||||
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief Compresser le fichier @p source vers @p dest.
|
||||
*
|
||||
* Lit les caractères de @p source, applique l'algorithme de Huffman pour
|
||||
* déterminer une représentation compacte et la stocke dans @p dest.
|
||||
* @param source Fichier ouvert en lecture depuis lequel lire les données.
|
||||
* @param dest Fichier ouvert en écriture dans lequel écrire les données
|
||||
* compressées.
|
||||
*/
|
||||
void compress(FILE* source, FILE* dest);
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
#endif // __HUFFMAN_COMPRESS_H_INCLUDED__
|
||||
|
|
|
|||
|
|
@ -1,8 +1,22 @@
|
|||
#ifndef __IN303_DECOMPRESS_H__
|
||||
#define __IN303_DECOMPRESS_H__
|
||||
/**
|
||||
* @file
|
||||
* @brief Décompression des fichiers.
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#ifndef __HUFFMAN_DECOMPRESS_H_INCLUDED__
|
||||
#define __HUFFMAN_DECOMPRESS_H_INCLUDED__
|
||||
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief Décompresser le fichier @p source vers @p dest.
|
||||
|
||||
* Lit le fichier @p source ayant été compressé avec l'algorithme de Huffman
|
||||
* et écrit les données décompressées dans @p dest.
|
||||
* @param source Fichier ouvert en lecture depuis lequel lire les données.
|
||||
* @param dest Fichier ouvert en écriture dans lequel écrire les données
|
||||
* décompressées.
|
||||
*/
|
||||
void decompress(FILE* source, FILE* dest);
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
#endif // __HUFFMAN_DECOMPRESS_H_INCLUDED__
|
||||
|
|
|
|||
|
|
@ -1,45 +1,69 @@
|
|||
#ifndef __IN303_DISPLAY_H__
|
||||
#define __IN303_DISPLAY_H__
|
||||
/**
|
||||
* @file
|
||||
* @brief Gestion de l'affichage.
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#ifndef __HUFFMAN_DISPLAY_H_INCLUDED__
|
||||
#define __HUFFMAN_DISPLAY_H_INCLUDED__
|
||||
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
|
||||
#include "common.h"
|
||||
|
||||
//! \{
|
||||
typedef struct HufVertex HufVertex;
|
||||
typedef HufVertex* HufTree;
|
||||
//! \}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Écrire des données de débogage sur la sortie d'erreurs standard
|
||||
* (seulement si le mode verbeux est actif)
|
||||
* @brief Écrire un message de débogage sur la sortie d'erreurs.
|
||||
*
|
||||
* Cette fonction n'a aucun effet si l'affichage des messages de débogage
|
||||
* ne sont pas activés, sinon le message est affiché dans @c stderr.
|
||||
* @param format Format d'affichage à la printf.
|
||||
* @param ... Variables pour l'affichage.
|
||||
*/
|
||||
void printVerbose(const char* format, ...);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Active ou désactive l'affichage des messages de débogage (mode verbeux)
|
||||
* sur la sortie d'erreurs standard
|
||||
* @brief Activer ou désactiver l'affichage des messages de débogage.
|
||||
*
|
||||
* Si le paramètre est vrai, les appels suivants à @c printVerbose seront
|
||||
* affichés sur la sortie d'erreurs. Sinon, ils n'auront aucun effet.
|
||||
* @param enable Activer ou désactiver l'affichage.
|
||||
*/
|
||||
void setVerbose(int);
|
||||
void setVerbose(int enable);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Renvoie l'état du mode verbeux
|
||||
* @brief Vérifie si les messages de débogage sont activés ou non.
|
||||
*/
|
||||
int isVerbose();
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Afficher sur la sortie standard l'arbre passé en paramètre
|
||||
* @brief Afficher sur la sortie d'erreurs une représentation de l'arbre
|
||||
* passé en paramètre.
|
||||
*
|
||||
* @param tree L'arbre à afficher.
|
||||
*/
|
||||
void printTree(HufTree tree);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Afficher sur la sortie standard le tableau associant les caractères
|
||||
* à leur effectif d'apparition passé en argument
|
||||
* @brief Afficher sur la sortie d'erreurs le tableau associant les caractères
|
||||
* à leur effectif d'apparition passé en argument.
|
||||
*
|
||||
* @param counts Tableau d'association des effectifs.
|
||||
* @param total Nombre total de caractères.
|
||||
* @param size Taille du tableau @p counts.
|
||||
*/
|
||||
void printCountsTable(bytecount*, bytecount total, size_t);
|
||||
void printCountsTable(bytecount* counts, bytecount total, size_t size);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Afficher sur la sortie standard le tableau associant les caractères
|
||||
* à leur étiquette passé en argument
|
||||
* *@brief Afficher sur la sortie d'erreurs le tableau associant les caractères
|
||||
* à leur étiquette passé en argument.
|
||||
*
|
||||
* @param labels Tableau d'association des étiquettes.
|
||||
* @param size Taille du tableau @p labels.
|
||||
*/
|
||||
void printLabelsTable(char**, size_t);
|
||||
void printLabelsTable(char** labels, size_t size);
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
#endif // __HUFFMAN_DISPLAY_H_INCLUDED__
|
||||
|
|
|
|||
113
inc/huftree.h
113
inc/huftree.h
|
|
@ -1,76 +1,117 @@
|
|||
#ifndef __IN303_HUFTREE_H__
|
||||
#define __IN303_HUFTREE_H__
|
||||
/**
|
||||
* @file
|
||||
* @brief Représentation mémoire des arbres binaires de Huffman.
|
||||
*
|
||||
* Définir une structure permettant de représenter en mémoire les
|
||||
* arbres binaires de Huffman et des fonctions permettant de manipuler
|
||||
* ces arbres.
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#ifndef __HUFFMAN_HUFTREE_H_INCLUDED__
|
||||
#define __HUFFMAN_HUFTREE_H_INCLUDED__
|
||||
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
|
||||
#include "common.h"
|
||||
|
||||
//! \{
|
||||
typedef struct WriteBuffer WriteBuffer;
|
||||
typedef struct ReadBuffer ReadBuffer;
|
||||
//! \}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Représente un des sommets d'un arbre de Huffman (représente l'arbre
|
||||
* en entier s'il s'agit de la racine)
|
||||
* @brief Sommet d'un arbre binaire de Huffman.
|
||||
*
|
||||
* Sommet possédant éventuellement une valeur (caractère associé),
|
||||
* un effectif d'apparition (nombre d'occurences du caractère dans la source)
|
||||
* et un sommet enfant à gauche et/ou à droite.
|
||||
*/
|
||||
typedef struct HufVertex {
|
||||
/**
|
||||
* Caractère associé au sommet, ou -1 si aucun caractère
|
||||
* n'est associé (par exemple pour les sommets internes).
|
||||
*/
|
||||
typedef struct HufVertex HufVertex;
|
||||
typedef HufVertex* HufTree;
|
||||
struct HufVertex {
|
||||
// Caractère associé à ce sommet ou -1 s'il n'y a aucun caractère
|
||||
// associé (notamment s'il s'agit d'une branche)
|
||||
unsigned int value;
|
||||
|
||||
// Indique l'effectif du caractère associée à ce sommet
|
||||
// dans le fichier source, ou -1 s'il n'y a aucun caractère associé
|
||||
/**
|
||||
* Effectif du caractère associé au sommet, ou -1 si aucun
|
||||
* caractère n'est associé.
|
||||
*/
|
||||
bytecount count;
|
||||
|
||||
// Pointeurs vers les deux enfants de ce sommet. Ils valent tous
|
||||
// deux NULL si le sommet est une feuille. À noter qu'un sommet
|
||||
// a toujours 0 ou 2 enfants car un arbre de Huffman est binaire
|
||||
HufVertex* child_l;
|
||||
HufVertex* child_r;
|
||||
};
|
||||
/**
|
||||
* Sommet enfant à gauche, ou NULL si ce sommet n'a pas d'enfant
|
||||
* à gauche.
|
||||
*/
|
||||
struct HufVertex* child_l;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Construire un arbre de Huffman basé sur les effectifs
|
||||
* de caractères passés dans `counts`
|
||||
* Sommet enfant à droite, ou NULL si ce sommet n'a pas d'enfant
|
||||
* à droite.
|
||||
*/
|
||||
struct HufVertex* child_r;
|
||||
} HufVertex;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief Arbre binaire de Huffman (pointeur vers un @c HufVertex)
|
||||
*/
|
||||
typedef HufVertex* HufTree;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief Construire un arbre de Huffman.
|
||||
*
|
||||
* (résultat à libérer avec `freeTree`)
|
||||
* Lire les effectifs de caractères dans @p counts et en déduire
|
||||
* un arbre binaire de Huffman. Le résultat doit être libéré avec
|
||||
* la fonction @c freeTree.
|
||||
* @param counts Comptes des caractères.
|
||||
* @return Arbre construit.
|
||||
*/
|
||||
HufTree createTree(bytecount* counts);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Écrit une représentation binaire de l'arbre dans le
|
||||
* tampon passé en paramètre
|
||||
* @brief Écrire un arbre dans le tampon d'écriture donné.
|
||||
*
|
||||
* Écrire une représentation binaire de l'arbre @p tree
|
||||
* dans le tampon @p buffer.
|
||||
* @param tree Arbre à représenter.
|
||||
* @param buffer Tampon cible.
|
||||
*/
|
||||
void writeTree(HufTree, WriteBuffer*);
|
||||
void writeTree(HufTree tree, WriteBuffer* buffer);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Reconstruit un arbre de Huffman à partir du fichier passé
|
||||
* en paramètre
|
||||
* @brief Lire un arbre depuis le tampon de lecture donné.
|
||||
*
|
||||
* Reconstruire un arbre de Huffman à partir du tampon de lecture
|
||||
* @p buffer. Le résultat doit être libéré avec la fonction @c freeTree.
|
||||
* @return L'arbre reconstruit.
|
||||
*/
|
||||
HufTree readTree(ReadBuffer*);
|
||||
HufTree readTree(ReadBuffer* buffer);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Libérer la mémoire occupée par un arbre de Huffman
|
||||
* généré par la fonction `createTree`
|
||||
* @brief Libérer la mémoire occupée par un arbre.
|
||||
* @param tree Arbre à libérer.
|
||||
*/
|
||||
void freeTree(HufTree tree);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Associer à chaque feuille de l'arbre une étiquette unique basée
|
||||
* sur sa position dans l'arbre. Aucune étiquette n'est ainsi préfixe
|
||||
* d'une autre. Le tableau renvoyé associe chaque caractère ASCII
|
||||
* à son préfixe, ou à NULL s'il n'est pas présent dans l'arbre
|
||||
* @brief Créer la clé de codage à partir d'un arbre de Huffman.
|
||||
*
|
||||
* (résultat à libérer avec `freeTreeLabels`)
|
||||
* Associer à chaque feuille de l'arbre une étiquette unique basée sur
|
||||
* sa position dans l'arbre. Aucune étiquette n'est ainsi préfixe d'une
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* autre. Le tableau renvoyé associe chaque caractère ASCII à son préfixe
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* ou à NULL s'il n'est pas présent dans l'arbre. Le résultat doit être
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* libéré avec @c freeTreeLabels.
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*
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* @param tree Arbre source de la clé de codage.
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* @return Clé générée.
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*/
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char** createTreeLabels(HufTree tree);
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/**
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* Libérer la mémoire occupée par un tableau d'étiquettes renvoyé
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* par la fonction `labelTree`
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* @brief Libérer la mémoire occupée par une clé de codage.
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* @param labels Clé à libérer.
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*/
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void freeTreeLabels(char** labels);
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#endif
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#endif // __HUFFMAN_HUFTREE_H_INCLUDED__
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