哈夫曼编码c实现.docVIP

中南大学 信息论编码实验报告 专业班级:电子信息1002 指导老师：赵颖 姓名:付永军 学号:0909100707 目录 一.实验目的 3 二、实验内容 3 三、实验原理 4 1.1使用matlab 实现香农码编码。 4 1.2、使用matlab 实现Huffman 编码. 7 2.1、使用C++实现香农码编码 10 1）香农编码原理 10 2）编码步骤 10 2.2、使用C++实现Huffman 编码 14 四．实验结果 17 一.实验目的 1. 掌握香农码和 Huffman 编码原理和过程。 2. 熟悉 matlab 软件的基本操作，练习使用matlab 实现香农码和Huffman 编码。 3. 熟悉 C/C++语言，练习使用C/C++实现香农码和Huffman 编码。 4. 应用 Huffman 编码实现文件的压缩和解压缩。 二、实验内容 1、使用matlab 实现香农码和Huffman 编码，并自己设计测试案例。 2、使用C\C++实现香农码和Huffman 编码，并自己设计测试案例。 3、可以用任何开发工具和开发语言，尝试实现Huffman 编码应用在数据文 件的压缩和解压缩中，并自己设计测试案例。 三、实验原理 1.1使用matlab 实现香农码编码。 编程方法： 据课本上的介绍编码香农码的方法。 首先，给定信源符号概率，要先判断信源符号概率是否满足概率分布，即各概率之和是否为1，如果不为1就没有继续进行编码的必要，虽然任可以正常编码，但编码失去了意义。 其次，对信源符号概率进行从小到大的排序，以便进行下一步。从第一步就知道信源符号的个数n，于是构造一个nx4的零矩阵D，以便储存接下来运算的结果。把排好序的信源符号概率以列的形式赋给D的第一列。 再次，做编码的第二步，求信源符号概率的累加概率（方法见程序），用来编写码字。 接着求各信源符号概率对应的自信息量，用于求解码长k。 然后，我们对刚求的自信息量对无穷方向取最小正整数，得到的最小正整数就是该信源符号所对应编码的码长k，有了码长，接下来就可以求解码字。 最后，对所求到的累加概率求其二进制，取其小数点后的数，所取位数由该信源符号对应的码长决定，所用的步骤结束，依次得到各信源符号的香农编码。 程序展现： clc; clear; A=[0.4,0.3,0.1,0.09,0.07,0.04]; A=fliplr(sort(A));%降序排列 [m,n]=size(A); for i=1:n B(i,1)=A(i);%生成B的第1列 end %生成B第2列的元素 a=sum(B(:,1))/2; for k=1:n-1 if abs(sum(B(1:k,1))-a)=abs(sum(B(1:k+1,1))-a) break; end end for i=1:n%生成B第2列的元素 if i=k B(i,2)=0; else B(i,2)=1; end end %生成第一次编码的结果 END=B(:,2); END=sym(END); %生成第3列及以后几列的各元素 j=3; while (j~=0) p=1; while(p=n) x=B(p,j-1); for q=p:n if x==-1 break; else if B(q,j-1)==x y=1; continue; else y=0; break; end end end if y==1 q=q+1; end if q==p|q-p==1 B(p,j)=-1; else if q-p==2 B(p,j)=0; END(p)=[char(END(p)),0]; B(q-1,j)=1; END(q-1)=[char(END(q-1)),1]; else