[信息论]唯一可译码的判决算法实现（UDC）

唯一可译码的判决算法实验（UDC）

使用A. A. Sardinas 和G. W. Patterson 设计的判断法进行判断，具体流程（见流程图Fig. 1）如下：

1．输入原始数据，并用ArrayList()类存储起来；

2．在使用规则之前，先判断是否奇异，如果奇异，将没有进行后续判断的必要，如果非奇异，进入第3步；否则结束程序，输出结果（奇异）；

3．第一次寻找，调用自己设定的seek（array），在初始数据中找到符合条件的尾随后缀，然后进入第4步；

4．通过第一次寻找，可以得到一个arr数组，如果该数组为空，那么就没有必要再进行下去，已经证明找不到更多的尾随后缀了，直接进入第6步；否则进入第5步；

5．通过第一次的寻找，已经得到基本的arr,但是arr是用于判断的，所以首先克隆arr到arrclone中，并且将arr清空，调用seek（array，arrclone）,再将arrclone的字符串和原始数据进行对比，再次得到arr,如果arr为空，进入第6步，否则循环第5步；

6．得到了S，若S为空，则证明不存在尾随后缀，则为即时码，输出结果；若不为空，将原始数据array和S进行对比，若有相同的字符串，则不是唯一可译码，反之，是唯一可译码。

Fig. 1算法流程图

代码运行结果如下：

（1）

结果一致；

（2）

由文献[2]提供的办法，我们知道，1，0可以组成10，所以不是唯一可译码；

（3）

与预期结果一致；

（4）

与预期结果一致；

（5）

与预期结果一致。

参考代码如下。

import java.util.*;public class udcjudge {public static ArrayList<String> array = new ArrayList<String>();// 用于存放原始数据public static ArrayList<String> arr = new ArrayList<String>();// 用于存放本次产生的尾随后缀public static ArrayList<String> arrclone = new ArrayList<String>();// 用于存放数据，克隆arr数组public static ArrayList<String> S = new ArrayList<String>();// 用于存放尾随后缀(dangling// suffix)public static boolean flag = false;// 判断S和array是否有同样的字符，从而得出是否唯一可译public static boolean flag2 = false;// 判断是否奇异// 用于第一次寻找public void seek(ArrayList<String> a) {int length = a.size();for (int i = 0; i < length; i++)for (int j = 0; j < length; j++)if (a.get(i).length() < a.get(j).length()) {if (a.get(i).equals(a.get(j).substring(0, a.get(i).length()))) {String str1 = a.get(j).substring(a.get(i).length());boolean flag1 = true;for (int k = 0; k < S.size(); k++) {if (S.get(k).equals(str1)) {flag1 = false;break;}}if (flag1 == true && str1.equals("") == false) {S.add(str1);arr.add(str1);}}}}// 指的是第一次以后的寻找public void seek(ArrayList<String> a, ArrayList<String> ar) {arr.clear();// 首先清空上次残留，若本次之后还是空，则找到所有的后缀，可跳出循环int length = a.size();int length1 = ar.size();// 判断，这是重要部分for (int i = 0; i < length; i++)for (int j = 0; j < length1; j++) {if (a.get(i).length() < ar.get(j).length()) {if (a.get(i).equals(ar.get(j).substring(0, a.get(i).length()))) {String str1 = ar.get(j).substring(a.get(i).length());boolean flag1 = true;for (int k = 0; k < S.size(); k++) {if (S.get(k).equals(str1)) {flag1 = false;break;}}// 符合条件，可以添加进入S和arrif (flag1 == true && str1.equals("") == false) {S.add(str1);arr.add(str1);}}} else// 和if语句一样，a.get(i)和ar.get(j)具有同样的地位{if (ar.get(j).equals(a.get(i).substring(0, ar.get(j).length()))) {String str1 = a.get(i).substring(ar.get(j).length());boolean flag1 = true;for (int k = 0; k < S.size(); k++) {if (S.get(k).equals(str1)) {flag1 = false;break;}}if (flag1 == true && str1.equals("") == false) {S.add(str1);arr.add(str1);}}}}}public static void main(String[] args) {Scanner input = new Scanner(System.in);System.out.print("请输入C（X）序列中字符串的个数：");int N = input.nextInt(); // N 代表该有限序列中信源码的个数String[] str = new String[N];// str[] 依次用于存放信源码System.out.print("请依次输入C（X）序列中的各个字符串：");for (int i = 0; i < N; i++) {str[i] = input.next();array.add(str[i]);}udcjudge udc = new udcjudge();for (int i = 0; i < array.size() - 1; i++)for (int j = i + 1; j < array.size(); j++) {if (array.get(i).equals(array.get(j))) {flag2 = true;break;}}if (flag2)System.out.println("该有限序列C（X）是奇异的。");else {udc.seek(array);// 第一次寻找while (arr.isEmpty() == false) {arrclone = (ArrayList<String>) arr.clone();// 克隆数据，后面有clearudc.seek(array, arrclone);}if (S.isEmpty())// 判断为空，所以可以输出为即时码，后续不用比较System.out.print("尾随后缀（dangling suffix）为空，所以C（X）是即时码。");else// 非空且非奇异，所以判断是否唯一可译{System.out.print("输出尾随后缀（dangling suffix）的集合：");Iterator it1 = S.iterator();while (it1.hasNext())// 迭代器输出输出所有尾随后缀的集合System.out.print(it1.next() + "   ");System.out.println();for (int i = 0; i < S.size(); i++)for (int j = 0; j < array.size(); j++)if (S.get(i).equals(array.get(j))) {flag = true;// 搜索到相同的，即可跳出break;}if (flag)System.out.println("该有限序列C（X）不是唯一可译码。");elseSystem.out.println("该有限序列C（X）是唯一可译码。");}}}
}

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