信息论和编码课程设计汇本报告

1、目录一：实验原理 1二：程序源代码1三：实验分析6四:实验结论7赫夫曼编码二实验原理哈夫曼编码的具体步骤归纳如下： 概率统计如对一幅图像，或m幅同种类型图像作灰度信号统计, 得到n个不同概率的信息符号。 将n个信源信息符号的n个概率，按概率大小排序。 将n个概率中，最后两个小概率相加，这时概率个数减为n-1个。 将n-1个概率，按大小重新排序。 重复，将新排序后的最后两个小概率再相加， 相加和与其余概率 再排序。 如此反复重复n-2次，得到只剩两个概率序列。 以二进制码元(0.1)赋值，构成哈夫曼码字。编码完毕。哈夫曼码字长度和信息符号出现概率大小次序正好相反，即大概信息 符号分配码字长度短，

2、小概率信息符号分配码字长度长。C、哈夫曼编码的特点(1) 哈夫曼编码的构造顺序明确，但码不是唯一的 (因以大赋1还是小的赋1而异；(2) 哈夫曼编码的字长参差不齐，硬件实现不方便；(3) 只有在概率分布很不均匀时，哈夫曼编码才有显著的效果，而在信 源分布均匀时，一般不使用哈夫曼编码。1：程序源代码:#defi ne MAXVALUE 10000#defi ne MAXLEAF 30#defi ne MAXNODE 59#defi ne MAXBIT 10#define LENTH 30#include "stdio.h"#in clude<iostream>ty

3、pedef structfloat gailv;int flag;int pare nt;int lchild;int rchild;char ch;int t;HNodeType;typedef structint bitMAXBIT;int start;HCodeType;typedef structfloat gailv;char letter;mytype; /*it's the type of data save in file*/ typedef struct filehuffint count;mytype mydataMAXLEAF; filehuff()cou nt=

4、0; ;filehuff filedata;char codeMAXVALUE;HNodeType HuffNodeMAXNODE;void savetofile()FILE *fp;if(fp=fope n("datafile.txt","wb")=NULL)printf("翻开失败.");return;if(fwrite(&filedata,sizeof(filedata),1,fp)!=1)printf("写入文件失败.")；fclose(fp);void ope nfile() FILE *fp;i

5、f(fp=fope n("datafile.txt","rb")=NULL)return;fread(&filedata,sizeof(filedata),1,fp);void tran slate()char c;int i,j,k=0,m, n=0;printf("请输入你想要译码的二进制序列");prin tf("n");getchar();sca nf("%c",&c);for(i=0;(i<MAXVALUE )&&( c='1'|c

6、='0');i+) codei=c;sca nf("%c",&c);printf("对应的信源符号为:");for(j=0;j<=MAXVALUE&&HuffNodej.pare nt!=-1;j+) m=j+1;for(j=0,k=m;j<=i;j+)if(codej='0')n=HuffNodek.lchild;if(n=-1)prin tf("%c",HuffNodek.ch);k=m;j-;co nti nue;k=n;elsen=HuffNodek.rchi

7、ld;if(n=-1)prin tf("%c",HuffNodek.ch); k=m;j-;co nti nue;k=n;void Huffma n()HCodeType HuffCodeMAXLEAF,cd;int i,j,m1,m2,x1,x2,c,p,m;if(filedata.co un t=0) printf("n输入信源符号总数:");sca nf("%d",&m);filedata.co un t=m;for(i=0;i<2*m-1;i+) HuffNodei.gailv=0;HuffNodei.pare

8、nt=-1;HuffNodei.flag=0;HuffNodei.lchild=-1;HuffNodei.rchild=-1;HuffNodei.ch='a'for(i=0;i<m;i+) printf("请输入(概率，信源符号):");sca nf("%f %c",&HuffNodei.gailv,&HuffNodei.ch);filedata.mydatai.gailv=HuffNodei.gailv; filedata.mydatai.letter=HuffNodei.ch; savetofile();else

9、 m=filedata.co unt;for(i=0;i<2*m-1;i+) HuffNodei.gailv=0;HuffNodei.pare nt=-1;HuffNodei.flag=0;HuffNodei.lchild=-1;HuffNodei.rchild=-1;HuffNodei.ch=3;for(i=0;i<m;i+) HuffNodei.gailv=filedata.mydatai.gailv;HuffNodei.ch=filedata.mydatai.letter;for(i=0;i<m-1;i+) m1=m2=MAXVALUE;x仁 x2=0;for(j=0;

10、j<m+i;j+) if(HuffNodej.gailv<m1 &&HuffNodej.flag=0) m2=m1;x2=x1;m仁 HuffNodej.gailv;x1=j;else if(HuffNodej.gailv<m2&&HuffNodej.flag=0) m2=HuffNodej.gailv;x2=j;HuffNodex1.pare nt=m+i;HuffNodex2.pare nt=m+i;HuffNodex1.flag=1;HuffNodex2.flag=1;HuffNodem+i.gailv=HuffNodex1.gailv+

11、HuffNodex2.gailv;HuffNodem+i.lchild=x1;HuffNodem+i.rchild=x2; for(i=0;i<m;i+) cd.start=m-1;c=i;p=HuffNodec.pare nt;while(p!=-1) if(HuffNodep.lchild=c)cd.bitcd.start=0;else cd.bitcd.start=1;cd.start-;c=p;p=HuffNodec.pare nt;for(j=cd.start+1;j<m;j+)HuffCodei.bitj=cd.bitj;HuffCodei.start=cd.start

12、; printf("对应的赫夫曼编码如下： printf("n信源符号 for(i=0;i<m;i+)prin tf("%c概率%fII);编码n");”,HuffNodei.ch,HuffNodei.gailv);for(j=HuffCodei.start+1;j<m;j+) prin tf("%d",HuffCodei.bitj);prin tf("n");printf（"按任意键继续n"）;mai n()char yn;prin tf("n");prin t

13、f("n");printf(”信息论与编码实验n");ope nfile();Huffma n();for(;)printf("n是否想要把序列译码为信源符号？：(输入y or n)");sea nf("%c", &yn);if(y n='y'|y n='Y')tran slate();elsebreak;return 0;system("pause");三：实验分析编码实例如下:由图中可以看出，符合根本的赫夫曼编码的原理，概率大的用短码，概率小的用长码。信畠论与编

14、鱼实验F-A, i-i4任童犍继续,!= *立r-电0.1500008.2606000.300000編码11011100H110辰否想要把序列译码为信源符号?： £端入选择译码：结果如下:是否想斜巴匡列译码为信猱符号?： t输入y or n) y 请输入裱担要译科的二进制序列对应旳信源符弓为；eddcedcee是否想妥把序列译码为信源符号?=瞒入y “ n四：实验结论哈夫曼的具体实现，在数据构造的相关课程曾做相应的实验， 所 以无论在理解上或是实现上，都不是很困难，程序上实现哈夫曼的编 码与译码，由于哈夫曼自身的特点，编码与译码均不是唯一，但是一 样的编译码规那么还是能实现正确的译码的。 本实验，除了实现编译 码的具体实现，还实现数据的存储与读取，这给实验实现方便，不必 每次从命令提示符输入数据。总的