北京科技大学信息论与编码实验报告C语言版精选.docxVIP

《信息论与编码》实验报告姓名：***学号：***班级：***指导教师：**2017年6月B.1信道容量的迭代算法【实验目的】（1）熟悉和理解信道容量的迭代算法；（2）利用C编程语言实现该算法的功能；（3）掌握上机调试程序和键盘输入数据得出结果的方法；【实验要求】1）已知：信源符号个数r、信宿符号个数s、信道转移概率矩阵P=(Pji)r*s；2）输入：任意的一个信道转移概率矩阵。信源符号个数、信宿符号个数和每个具体的转移概率在运行时从键盘输入；3）输出：最佳信源分布P’*，信道容量C。【程序流程图】输入PllogΦjiΦIJ C 否 是输出终止【运行结果】B.2唯一可译码的判断代码【实验目的】（1）熟悉和理解唯一可译码的判决规则；（2）利用C编程语言实现该算法的功能；（3）掌握上机调试程序和键盘输入数据得出结果的方法；【实验要求】（1）已知：信源符号个数r、码字集合C；（2）输入：任意的一个码，码字个数和每个具体的码字在运行时从键盘输入；（3）输出：判决(是唯一可译码/不是唯一可译码)【程序流程图】输入信源符号个数r，码字集合C 判断是否为奇异码 是判断前缀，有无后缀 否 否 是构造后缀集合F 是F是否存在元素为C中码字 输出不是唯一可译F与C是否有相同前缀 否 是输出是唯一可译 否结束【运行结果】B.3 Huffman编码【实验目的】（1）熟悉和理解Huffman编码的意义和过程；（2）利用C编程语言实现该算法的功能；（3）掌握上机调试程序和键盘输入数据得出结果的方法；【实验要求】（1）已知：信源符号个数q，信源符号S0，S1，……Sq-1,信源概率分布P0，P1……Pq-1；（2）输入：信源符号个数r，信源的概率分布P；（3）输出：每个信源符号对应的Huffman编码的码字。【程序流程图】开始从主函数中获取各个字符及其权值，再调用Huffman函数定义哈夫曼树节点和哈弗曼编码表类型并用typedef声明类型初始化哈夫曼树查找权值最小的两个节点x1、x2定义节点n+i为x1和x2节点的父节点、其权值为二者之和P是根节点？循环n次定义c为当前要求码字的节点，p指向要求的编码表P节点的左孩子为c？码字加1TFTF输出第i个符号码字结束码字加0P指向向根节点移动每执行一次，输出一个符号的码字，一共执行n次【运行结果】B.4 LZW编码【实验目的】（1）熟悉和理解LZW编码的意义和过程；（2）利用C编程语言实现该算法的功能；（3）掌握上机调试程序和键盘输入数据得出结果的方法；【实验要求】（1）已知：待压缩的数据文件；（2）输入：本程序将从标准输入中读入待压缩的数据；（3）输出：将压缩结果输出到标准输出上去。【程序流程图】【运行结果】B.5香农编码【实验目的】（1）熟悉和理解香农编码的意义和过程；（2）利用C编程语言实现该算法的功能；（3）掌握上机调试程序和键盘输入数据得出结果的方法；【实验要求】（1）输入：信源符号个数q，信源符号S0，S1，……Sq-1，信源的概率分布P0，P1……Pq-1，；（2）输出：信源符号与码字的对应关系表（编码表）。【程序流程图】开始输入符号个数N和相应概率X[i]按概率由大到小排序按公式求码长求出对应位的概率累加和按乘2取余法则，将累加概率转换为二进制结合求得的对应码长，将二进制的累加概率取对应长度的作为相应码字输出信源、概率、累加概率、码长和码字结束【运行结果】【实验心得】本次信息论上机课我使用VC6.0软件，使用C语言分别实现了信道容量的迭代算法，唯一可译码判决规则，哈夫曼编码，LZW编码和香农编码的算法程序，并且予以调试和运行，在调试无错误后，使用键盘输入相应的符号个数以及概率矩阵，得到了的结果与自己理论计算的结果完全相同，验证了自己所学习的理论知识，同时使用的相应的算法语句能够得到多次有效的运用，能够在以后的学习生活中得到再次应用。 本次实验中遇到的问题主要是程序的出错调试问题，在VC6.0软件中运行时，部分程序会出现错误，我通过查阅相关资料，根据软件报错提醒的错误位置和内容，修改了相应的个别语句，多次尝试后运行成功，使用键盘输入数据时，要根据运行框里面的提示一步步输入数据，得到相应的结果，并且与理论值对比，得出结论。 本次实验我不仅更加熟悉了这五种编码方法的原理，方法和过程，而且提高了自己利用算法来实现编码功能的能力，也增加了对《信息论与编码》这门课程的兴趣，可以说收获颇多。