哈夫曼編碼C程式及演示結果
哈夫曼編碼
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
void qiumazi(int M); //求碼字
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("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++) //從大到小進行排序
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)並儲存在陣列m裡
}
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=K[i];j>0;j--)
printf("%d",s[i][j-1]);
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));
}
}
void qiumazi(int M) //求碼字
{
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;
/**********這樣可以獲得較小的碼方差************/
/* E=D[0];
D[0]=D[M-2];
D[M-2]=E;*/
/**********碼方差越小編碼的質量越好***********/
M--;
if(M>1)
{
cs++;
qiumazi(M);
}
}
第一次輸入：5 0.4 0.2 0.2 0.1 0.1
結果是：
第二次輸入：6 0.32 0.22 0.18 0.16 0.08 0.04
結果是：
第三次輸入：7 0.20 0.19 0.18 0.17 0.15 0.10 0.01
結果是：
