信息与编码理论实验报告Word文件下载.docx
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{
charzifu[10];
structmazi*next;
}QNode,*QueuePtr;
typedefstruct
QueuePtrfront;
QueuePtrrear;
}LinkQueue;
intInitQueue（LinkQueue&
Q）//构造一个空的队列Q
Q.front=Q.rear=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））;
if（!
Q.front）exit（OVERFLOW）;
Q.front->
next=NULL;
returnOK;
}
intQueueLength（LinkQueueQ）//求队列长
inti=0;
QueuePtrp;
p=Q.front;
while（Q.rear!
=p）
{
i++;
p=p->
next;
}
returni;
intEnQueue（LinkQueue&
Q,chari[]）//插入字符串i为Q的新队尾元素
p=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））;
p）exit（OVERFLOW）;
strcpy（p->
zifu,i）;
p->
Q.rear->
next=p;
Q.rear=p;
intClearQueue（LinkQueue&
Q）//清空队列
QueuePtrp,q;
Q.rear=Q.front;
p=Q.front->
while（p）
{
q=p;
p=p->
free（q）;
intbijiao（LinkQueue&
Q,LinkQueue&
R,LinkQueue&
S）//比较Q和R存入队列S中
QueuePtrq,r;
inti,flag=1;
q=Q.front->
while（q）
r=R.front->
while（r）
{
if（strcmp（q->
zifu,r->
zifu）==0）flag=0;
//不是唯一可译码
r=r->
}
q=q->
if（flag）
q=Q.front->
while（q）
if（strlen（q->
zifu）!
=strlen（r->
zifu））
{
i=strlen（q->
zifu）<
strlen（r->
zifu）?
strlen（q->
zifu）:
zifu）;
if（strncmp（q->
zifu,i）==0）
{
chars[10],t[10];
if（strlen（q->
strcpy（s,r->
s[strlen（r->
zifu）]='
\0'
;
i=strlen（r->
zifu）-strlen（q->
}
else
strcpy（s,q->
s[strlen（q->
i=strlen（q->
zifu）-strlen（r->
strrev（s）;
strncpy（t,s,i）;
t[i]='
strrev（t）;
EnQueue（S,t）;
}
}
if（QueueLength（S））
ClearQueue（R）;
flag=bijiao（Q,S,R）;
returnflag;
R）//队列Q自己比较，存入R中
inti,flag=2;
r=q->
zifu）==0）
{
flag=0;
EnQueue（R,t）;
if（flag&
&
!
QueueLength（R））flag=1;
//唯一可译
voidmain（）
LinkQueues0,s1,s2;
inti,N;
chars[10];
InitQueue（s0）;
InitQueue（s1）;
InitQueue（s2）;
cout<
<
"
请输入码字个数N:
cin>
>
N;
请输入各码字:
for（i=0;
i<
i++）
cin>
s;
EnQueue（s0,s）;
if（bijiao（s0,s1）==0）cout<
不是唯一可译码"
endl;
elseif（bijiao（s0,s1）==1）cout<
是唯一可译码"
else
if（bijiao（s0,s1,s2）==0）cout<
elsecout<
5、测试结果
实验二：
Huffman编码
（1）进一步熟悉Huffman编码过程；
（2）掌握C语言递归程序的设计和调试技术。
（1）输入：
信源符号个数r、信源的概率分布P；
（2）输出：
每个信源符号对应的Huffman编码的码字。
（1）将信源U的n符号中个概率中两个概率最小的符号合并成一个新符号，新符号的概率为两个符号概率之和，得到只包含n-1个符号的缩减信源U1；
（2）依次继续，直至信源最后只剩下一个符号为止；
（3）将每次合并的两个信源符号分别用0和1码符号表示；
（4）从最后一级缩减信源开始，向前返回，就得出各信源符号所对应的码符号序列，即得各信源符号对应的码字。
typedefstruct{
unsignedfloatweight;
unsignedintparent,lchild,rchild;
}HTNode,*HuffmanTree;
//动态分配数组存储赫夫曼树
typedefchar**HuffmanCode;
//动态分配数组存储赫夫曼编码表
voidHuffmanCoding（HuffmanTree&
HT,HuffmanCode&
HC,float*w,intn）
{//w存放n个字符的权值（均>
0），构造赫夫曼树HT，并求出n个字符的赫夫曼编码HC。
if（n<
1）return;
voidSelect（HuffmanTreeHT,inta,int&
a1,int&
a2）;
HuffmanTreep;
inti,s1,s2,f,c,m,start;
char*cd;
m=2*n-1;
HT=（HuffmanTree）malloc（（m+1）*sizeof（HTNode））;
//0号单元为空
for（p=HT+1,i=1;
=n;
i++,p++,w++）
p->
weight=*w;
p->
parent=0;
lchild=0;
rchild=0;
for（i=n+1;
=m;
i++,p++）
weight=0;
i++）{//建赫夫曼树
//在HT[1..i-1]选择parent为0且weight最小的两个结点，其序号分别为s1和s2.
Select（HT,i-1,s1,s2）;
HT[s1].parent=i;
HT[s2].parent=i;
HT[i].lchild=s1;
HT[i].rchild=s2;
HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight;
//从叶子到根逆向求每个字符的赫夫曼编码
HC=（HuffmanCode）malloc（（n+1）*sizeof（char*））;
//分配n个字符编码的头指针向量
cd=（char*）malloc（n*sizeof（char））;
//分配求编码的工作空间
cd[n-1]='
//编码结束符
for（i=1;
i++）{//逐个字符求赫夫曼编码
start=n-1;
//编码结束符位置
for（c=i,f=HT[i].parent;
f!
=0;
c=f,f=HT[f].parent）//从叶子到根逆向求编码
if（HT[f].lchild==c）cd[--start]='
0'
elsecd[--start]='
1'
HC[i]=（char*）malloc（（n-start）*sizeof（char））;
//为第i个字符编码分配空间
strcpy（HC[i],&
cd[start]）;
//从cd复制编码（串）到HC
free（cd）;
//释放工作空间
voidSelect（HuffmanTreeHT,inta,int&
a2）
intj;
intmin1;
intmin2;
for（j=1;
j<
=a;
j++）
if（HT[j].parent==0）
min1=HT[j].weight;
a1=j;
break;
if（HT[j].parent==0&
HT[j].weight<
min1）
j!
=a1）
min2=HT[j].weight;
a2=j;
break;
if（HT[j].parent==0&
min2&
min2=HT[j].weight;
a2=j;
float*w;
intn,i;
HuffmanTreeHT;
HuffmanCodeHC;
HT=NULL;
HC=NULL;
printf（"
请输入信源符号个数n:
）;
scanf（"
%d"
&
n）;
w=（float*）malloc（n*sizeof（float））;
请依次输入各信源符号的概率:
n;
i++）scanf（"
%f"
w[i]）;
HuffmanCoding（HT,HC,w,n）;
printf（"
第%d个信源符号的概率为%f,赫夫曼编码为:
%s\n"
i+1,w[i],HC[i+1]）;
实验三：
LZW编码
1、实验目的：
（1）进一步熟悉通用编码算法；
（2）掌握C语言程序设计和调试过程中数值的进制转换、数值与字符串之间的转换等技术。
2、实验要求：
本程序将从标准输入中读入待压缩的数据流；
将压缩结果输出到标准输出上去。
3、算法：
（1）将待编码信源序列中的所有单个字符存入串表中，并给每个符号赋一个码字值；
（2）读入第一个输入字符，赋给前缀变量P；
（3）读入下一个输入字符，赋给前缀变量S；
（4）如果S为空，输出P，停止；
否则执行步骤5；
（5）如果PS不在串表中，则将P对应的码字值输出，将PS存入串表，并分配一个码字值，同是将扩展字符S赋给P；
否则将PS赋给P；
4、代码：
stdio.h"
stdlib.h"
string.h"
typedefstructzifu
chara[30];
};
structzifu*x,*y;
inti,j,k,N,flag;
chars[30],p[30],q[30],z[30];
请输入信源个数:
x=y=（zifu*）malloc（N*sizeof（zifu））;
请输入信源序列:
i++）cin>
x[i].a;
i++）strcpy（&
z[i],x[i].a）;
k=0;
strcpy（y[0].a,x[0].a）;
flag=1;
for（j=0;
=k;
j++）if（strcmp（y[j].a,x[i].a）==0）flag=0;
if（flag）
k++;
strcpy（y[k].a,x[i].a）;
可将信源编码为:
strcpy（p,&
z[0]）;
p[1]='
strcpy（s,&
z[i]）;
s[1]='
strcpy（q,p）;
strcat（q,s）;
j++）if（strcmp（q,y[j].a）==0）flag=0;
strcpy（y[k].a,q）;
for（j=0;
k;
j++）if（strcmp（p,y[j].a）==0）cout<
j+1<
"
strcpy（p,s）;
else
strcpy（p,q）;
for（j=0;
输出字符串序列:
j++）cout<
y[j].a<
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