信息論與編碼課程設(shè)計(jì)報(bào)告(已修改)
2025-01-30 20:55 本頁面
【正文】 信息論與編碼課程設(shè)計(jì)報(bào)告姓名：時(shí)旭東專業(yè):電科1001學(xué)號(hào)：311008002320指導(dǎo)老師：成凌飛完成日期：目錄一．課程描術(shù)。。。。。。。1二．設(shè)計(jì)原理。。。。。。。2三．設(shè)計(jì)內(nèi)容。。。。。。。。。3四．總結(jié)。。。。。。。。。22五．參考文獻(xiàn)。。。。。。。。23一．課程設(shè)計(jì)教學(xué)目的通過本次課程設(shè)計(jì)的練習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固信源熵、信源編碼的基本原理，掌握具體的編碼方法，熟悉編程軟件的使用，培養(yǎng)學(xué)生自主設(shè)計(jì)、編程調(diào)試的開發(fā)能力，同時(shí)提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。二．題目一：判斷唯一可譯碼一．設(shè)計(jì)要求：利用尾隨后綴法判斷任意輸入的碼是否為唯一可譯碼。二．題目分析： 設(shè)計(jì)一個(gè)程序?qū)崿F(xiàn)判斷輸入碼組是否為唯一可譯碼這一功能。在我們學(xué)習(xí)使用了克勞夫特不等式之后，知道唯一可譯碼必須滿足克勞夫特不等式。但是克勞夫特不等式僅僅是存在性的判定定理，即該定理不能作為判斷一種碼是否為唯一可譯碼的依據(jù)。也就是說當(dāng)碼字長度和碼符號(hào)數(shù)滿足克勞夫特不等式時(shí)，則必可以構(gòu)造出唯一可譯碼，否則不能構(gòu)造出唯一可譯碼。因此我們必須找到一種能夠判斷一種碼是否為唯一可譯碼的方法—尾隨后綴法。三．算法分析：尾隨后綴法算法描述： 設(shè)C為碼字集合，按以下步驟構(gòu)造此碼的尾隨后綴集合F： (1) 考查C中所有的碼字，若Wi是Wj的前綴，則將相應(yīng)的后綴作為一個(gè)尾隨后綴放入集合F0中； (2) 考查C和Fi兩個(gè)集合，若Wj∈C是Wi∈Fi的前綴或Wi∈Fi 是Wj∈C的前綴，則將相應(yīng)的后綴作為尾隨后綴碼放入集合Fi+1中； (3)F=∪Fi即為碼C的尾隨后綴集合； (4) 若F中出現(xiàn)了C中的元素，則算法終止，返回假(C不是唯一可譯碼)；否則若F中沒有出現(xiàn)新的元素，則返回真。在我們?cè)O(shè)計(jì)的算法中，需要注意的是我們需要的是先輸出所有尾隨后綴的集合，然后再判斷該碼是否是唯一可譯碼，即如F中出現(xiàn)了C中的元素，則C不是唯一可譯碼，否則若F中沒有出現(xiàn)新的元素，則C為唯一可譯碼。而不是F中出現(xiàn)C中的元素就終止，這也是在本題的要求中需要注意的問題。簡(jiǎn)明流程圖開始輸入碼字個(gè)數(shù)和碼字進(jìn)行尾隨后綴編碼判斷是否為唯一碼調(diào)用main（）函數(shù)結(jié)束四．概要設(shè)計(jì)：由于需要判斷尾隨后綴，所以我們需要反復(fù)的比較C和F中的碼字。1） 首先我們用一個(gè)b[40][40]的數(shù)組來存放所有的尾隨后綴的集合；用Q記錄所有尾隨后綴的個(gè)數(shù)；2） 用數(shù)組a[40][40]來存放輸入的碼字，L[50]來存放碼字的長度；通過一個(gè)雙重循環(huán)并調(diào)用Hz（a[i],a[j],L[i],L[j]）函數(shù)來找到a[40][40]中的為隨后綴，即：for(i=0。in1。i++) { for(j=0。jn。j++) { if(i!=jamp。amp。L[i]L[j]) Hz(a[i],a[j],L[i],L[j])。 } }3） 通過判斷Q是否大于0，如果不大于0，即b[40][40]中沒有碼字，也就是不存在尾隨后綴，那么可判斷a[40][40]是唯一可譯碼，否則進(jìn)行如下操作；4） 計(jì)算b[40][40]中尾隨后綴的長度，用k1表示；并調(diào)用Hz(b[i],a[j],k1,L[j])其中k1L[j]來a[40][40]中所存在的后綴，并加入到b[40][40]中，通過一個(gè)循環(huán)，找到a[40][40]中所有尾隨后綴；即 for(i=0。iQ。i++) { k1=strlen(b[i])。 for(j=0。jn。j++) { if(k1L[j]) Hz(b[i],a[j],k1,L[j])。 } }5） 尋找b[40][40]中的尾隨后綴；用k2表示b[40][40]中碼字的長度，并調(diào)用Hz(a[i],b[j],L[i],k2)來實(shí)現(xiàn)，其中k2L[j]。通過循環(huán)調(diào)用即可找到b[40][40]中的所有尾隨后綴，最后再將他們分別存放在b[40][40]中；即通過 for(i=0。in。i++) { for(j=0。jQ。j++) { k2=strlen(b[j])。 if(k2L[i]) { Hz(a[i],b[j],L[i],k2)。 } } }6） 在反復(fù)調(diào)用Hz(a[i],a[j],L[i],L[j])函數(shù)中如果b[40][40]中有重復(fù)出現(xiàn)的，即尾隨后綴相同的不用再次放入b[40][40]中。7） 在調(diào)用函
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