费诺编码C程序及演示结果

费诺编码

功能简介：首先输入信源符号的个数，然后输入各个信源符号的概率。（概率之和等于1）

主程序：李松林

#include<stdio.h> 湖北师范学院

#include<math.h>

#define G 20

int function1(int c,int M);

void function2(int c,int num1,int M,int cs);

void function3(int c,int M);

float a[G]={0},tmp=0,m[G]={0},k=0,H=0,num[G]={0},sum1=0,sum2=0;

int K[G]={0},i,j,N,s[G][G],c,cs=0,num1=0,ks[G],zj[G],zh[G];

void main()

{

loop:printf("请输入信源符号个数N：");

scanf("%d",&N);

for(i=0;i<N;i++)

{

scanf("%f",&a[i]);

tmp+=a[i];

}

if(tmp<0.9999||tmp>1.0001)

{

printf("输入的数据不符合要求,请重新输入\n");

tmp=0;

goto loop;

}

else

{

for(i=0;i<N-1;i++)

for(j=i+1;j<N;j++)

{

if(a[i]<a[j]) //从大到小排序

{

tmp=a[i];

a[i]=a[j];

a[j]=tmp;

}

for(i=0;i<N;i++)

{

m[i]=-log10(a[i])/log10(2.0);//求出-log p(ai)并保存在数组m里

}

function3(0,N);

for(i=0;i<N;i++)

{

H+=a[i]*m[i];//求信源熵

k+=a[i]*K[i];//平均码长

}

printf("信源消息符号ai 符号概率p(ai) 码长Ki 二元码字\n");

for(i=0;i<N;i++)

{

printf(" a%d %-4.2f %d ",i+1,a[i],K[i]);

for(j=0;j<K[i];j++)

printf("%d",s[i][j]);

printf("\n");

}

printf("信源熵H=%5.3f bit/符号费诺码的平均码长k=%5.3f 码元/符号编码效率n=%4.1f%% \n",H,k,100*(H/k));

}

int function1(int c,int M)//求出分界点

{

int d=c;

for(i=c;i<M-1;i++)

{

for(j=c;j<i+1;j++)

sum1+=a[j];

for(j=i+1;j<M;j++)

sum2+=a[j];

num[i]=fabs(sum1-sum2);//取绝对值

sum1=0;

sum2=0;

}

for(i=c;i<M-1;i++)

{

if(num[d]>num[i])

d=i;

}

d+=1;

return d;

}

void function2(int c,int num1,int M,int cs)//进行分组并计算码长、码字

{

for(i=c;i<num1;i++)

{

s[i][cs]=0;

K[i]+=1;

}

for(j=num1;j<M;j++)

{

s[j][cs]=1;

K[j]+=1;

}

void function3(int c,int M)

{

num1=function1(c,M);

function2(c,num1,M,cs);

ks[cs]=c;

zj[cs]=num1;

zh[cs]=M;

cs++;

if((zj[cs-1]-ks[cs-1])>1)

{

function3(ks[cs-1],zj[cs-1]);

}

if((zh[cs-1]-zj[cs-1])>1)

{

function3(zj[cs-1],zh[cs-1]);

}

cs--;

}

第一次输入：6 0.32 0.22 0.18 0.16 0.08 0.04

结果：

第二次输入：7 0.20 0.19 0.18 0.17 0.15 0.10 0.01

结果：

第三次输入：8 0.1 0.18 0.4 0.05 0.06 0.1 0.07 0.04

结果：

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