c语言实现香农编码和译码_香农编码码长

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1、设计思想

为了设计的方便，我们需要在这个程序里设计一个结构体，以用来存储信源符号、信源符号概率等参数，将每一组参数看成一个结构体来看待，这样我们就可以随时地调用。

2、设计流程

主函数部分，我们先接收要输入的信源符号个数，再接收每个信源符号的名称以及他的概率。

主函数设计好后，我们将各功能的函数分成几个模块来写，第一个是排序函数，如果你坚持从大到小输入则可以不用写；第二个函数计算前几个符号概率的累加；第三个函数计算每个符号码字长度；第四个函数将累加概率转换为二进制。各个函数分工完成的话，问题就变得简单多了。

我们来简单绘制一下其流程图：

c语言实现香农编码和译码_香农编码码长

3、设计程序

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <string.h>
int i,j,n,k,b;
float a;
char bitw[20];

 struct shan
 {
	char s[20];
  	float p;
  	float pa;
  	float l_f;
  	int l;
  	char w[20];
 }data[12];

void sequ(struct shan x[],int n)
{
 	struct shan temp;
 	for(i=0;i<n;i++)
	for(j=i;j<n;j++)
  {
  	if(x[i].p<x[j].p)
   {
  		temp=x[j];
 		x[j]=x[i];
  		x[i]=temp;
   } 
  }
}

void countpa(struct shan x[],int n)
{ 
  	a=0;
	x[0].pa=0;
  	for(i=0;i<n;i++)
  	{
 		a+=x[i].p;
 		x[i+1].pa=a;
  	}
}

void count_l(struct shan x[],int n)
{
	for(i=0;i<n;i++)
 	{
 		x[i].l_f=-log(x[i].p)/log(2);
    	if((x[i].l_f-(int)x[i].l_f)>0) 
  		{
  			x[i].l=(int)x[i].l_f+1;	
		}
 		else x[i].l=(int)x[i].l_f;
  	}
}

void covbit(float d,int lc)
{
  	for(j=0;j<lc;j++)
  	{  
  	 	b=(int)(d*2);
   		bitw[j]=b+48;
   		d=2*d-int(d*2);
  	}
 }

main()
{
	printf("please input the number of symbols of source(n<=10):n=");
 	scanf("%d",&n);
 	printf("please input the the source symbols and their probabilities\n");
 	for(i=0;i<n;i++)
 	{
 		scanf("%s",data[i].s);
 	}
 	for(i=0;i<n;i++)
 	{
	 	printf("P(%s)=",data[i].s);
		scanf("%f",&data[i].p);
 	}
 	sequ(data,n);
 	countpa(data,n);
 	count_l(data,n);
 	for(i=0;i<n;i++)
	{
 		covbit(data[i].pa,data[i].l);
 		strcpy(data[i].w,bitw);
 	}
 	for(i=0;i<n;i++)
 	printf("p(%s)=%f padd=%f l=%d w=%s\n",data[i].s,data[i].p,data[i].pa,data[i].l,data[i].w);
}

4、设计结果