費諾編碼C程式及演示結果
費諾編碼
功能簡介：首先輸入信源符號的個數，然後輸入各個信源符號的概率。（概率之和等於1）
主程式： 李松林
#include<stdio.h> 湖北師範學院
#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("請輸入信源符號個數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("輸入的資料不符合要求,請重新輸入\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]) //從大到小排序
{
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)並儲存在陣列m裡
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
function3(0,N);
for(i=0;i<N;i++)
{
H+=a[i]*m[i];//求信源熵
k+=a[i]*K[i];//平均碼長
}
printf("信源訊息符號ai 符號概率p(ai) 碼長Ki 二元碼字\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/符號 費諾碼的平均碼長k=%5.3f 碼元/符號 編碼效率n=%4.1f%% \n",H,k,100*(H/k));
}
}
int function1(int c,int M)//求出分界點
{
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);//取絕對值
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)//進行分組並計算碼長、碼字
{
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--;
}
第一次輸入：6 0.32 0.22 0.18 0.16 0.08 0.04
結果：
第二次輸入：7 0.20 0.19 0.18 0.17 0.15 0.10 0.01
結果：
第三次輸入：8 0.1 0.18 0.4 0.05 0.06 0.1 0.07 0.04
結果：
