哈夫曼编码C程序及演示结果

短命女 2022-08-10 08:40 86阅读 0赞

哈夫曼编码

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

void qiumazi(int M);  //求码字

struct abc

int b;

int d\[G\];

//float c\[G\];

float num;

\}D\[G\],E;

float a\[G\]=\{0\},f\[G\],tmp=0,m\[G\]=\{0\},k=0,H=0;

int K\[G\]=\{0\},i,j,N,s\[G\]\[G\]=\{0\},cs=0;

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++)    //从大到小进行排序

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

if(a\[i\]<a\[j\])

tmp=a\[i\];

a\[i\]=a\[j\];

a\[j\]=tmp;

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

D\[i\].b=1;

D\[i\].d\[0\]=i;

//D\[i\].c\[0\]=a\[i\];

D\[i\].num=a\[i\];

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

qiumazi(N);

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

H+=a\[i\]\*m\[i\];  //求信源熵

k+=a\[i\]\*K\[i\];  //求平均码长

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=K\[i\];j>0;j--)

printf("%d",s\[i\]\[j-1\]);

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));

void qiumazi(int M)  //求码字

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

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

if(D\[i\].num<D\[j\].num)

E=D\[i\];

D\[i\]=D\[j\];

D\[j\]=E;

for(i=0;i<D\[M-2\].b;i++)

j=D\[M-2\].d\[i\];

s\[j\]\[K\[j\]\]=0;

K\[j\]+=1;

for(i=0;i<D\[M-1\].b;i++)

j=D\[M-1\].d\[i\];

s\[j\]\[K\[j\]\]=1;

K\[j\]+=1;

D\[M-2\].num+=D\[M-1\].num;

for(i=0;i<D\[M-1\].b;i++)

D\[M-2\].d\[i+D\[M-2\].b\]=D\[M-1\].d\[i\];

// D\[M-2\].c\[i+D\[M-2\].b\]=D\[M-1\].c\[i\];

D\[M-2\].b+=D\[M-1\].b;

/\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*这样可以获得较小的码方差\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*/

/\* E=D\[0\];

D\[0\]=D\[M-2\];

D\[M-2\]=E;\*/

/\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*码方差越小编码的质量越好\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*/

M--;

if(M>1)

cs++;

qiumazi(M);

第一次输入：5  0.4  0.2  0.2  0.1  0.1

结果是：

![Center][]

第二次输入：6  0.32  0.22  0.18  0.16  0.08  0.04

结果是：

![Center 1][]

第三次输入：7  0.20  0.19  0.18  0.17  0.15  0.10  0.01

结果是：

![Center 2][]

[Center]: /images/20220731/7976b8112f2f4eca97cd800086fd58b7.png
[Center 1]: /images/20220731/2748ffe7c79042fea6b4cee01aa790a6.png
[Center 2]: /images/20220731/da5f5ff18de24eb2918ce67f157c7257.png

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