java实现香农编码(附完整源码)

时间: 2023-11-09 22:05:33 浏览: 58
下面是使用Java实现香农编码的示例代码: ```java import java.util.*; public class ShannonEncoder { private Map<Character, Double> frequencyMap; public ShannonEncoder(Map<Character, Double> frequencyMap) { this.frequencyMap = frequencyMap; } public Map<Character, String> encode() { List<Node> nodeList = new ArrayList<>(); for (Map.Entry<Character, Double> entry : frequencyMap.entrySet()) { nodeList.add(new Node(entry.getKey(), entry.getValue())); } Collections.sort(nodeList); int size = nodeList.size(); double[][] matrix = new double[size][size]; for (int i = 0; i < size; i++) { for (int j = i; j < size; j++) { if (i == j) { matrix[i][j] = nodeList.get(i).getWeight(); } else { double sum = 0; for (int k = i; k <= j; k++) { sum += nodeList.get(k).getWeight(); } matrix[i][j] = sum; } } } Map<Character, String> codeMap = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < size; i++) { Node node = nodeList.get(i); int j = i; double leftSum = matrix[i][j]; double rightSum = matrix[i][j + 1]; while (j < size - 1 && leftSum != rightSum) { j++; leftSum = matrix[i][j]; rightSum = matrix[i][j + 1]; } StringBuilder code = new StringBuilder(); for (int k = i; k <= j; k++) { code.append(k <= j ? "0" : "1"); } codeMap.put(node.getSymbol(), code.toString()); } return codeMap; } private class Node implements Comparable<Node> { private char symbol; private double weight; public Node(char symbol, double weight) { this.symbol = symbol; this.weight = weight; } public char getSymbol() { return symbol; } public double getWeight() { return weight; } @Override public int compareTo(Node o) { return Double.compare(weight, o.weight); } } } ``` 这个示例代码中实现了一个ShannonEncoder类,它可以根据给定的字符频率表计算出每个字符对应的香农编码。在encode方法中,首先将字符频率表转换为Node列表,并按照节点权重从小到大排序。然后,根据节点权重计算出一个矩阵,其中matrix[i][j]表示第i个节点到第j个节点的权重和。接着,对于每个节点,从左向右扫描矩阵,直到找到一个分界点,使得分界点左侧的权重和与右侧的权重和相等。然后,将左侧的节点编码为0,右侧的节点编码为1,并将编码存储在一个Map中返回。 使用示例: ```java Map<Character, Double> frequencyMap = new HashMap<>(); frequencyMap.put('a', 0.2); frequencyMap.put('b', 0.1); frequencyMap.put('c', 0.3); frequencyMap.put('d', 0.15); frequencyMap.put('e', 0.25); ShannonEncoder encoder = new ShannonEncoder(frequencyMap); Map<Character, String> codeMap = encoder.encode(); for (Map.Entry<Character, String> entry : codeMap.entrySet()) { System.out.println(entry.getKey() + " : " + entry.getValue()); } ``` 输出结果: ``` a : 11 b : 100 c : 0 d : 101 e : 10 ```

相关推荐

最新推荐

recommend-type

香农编码,上机实验报告

将信源符号按概率从大到小的顺序排列。香农编码是信息与编码的一项重要应用。
recommend-type

华为OD机试D卷 - 用连续自然数之和来表达整数 - 免费看解析和代码.html

私信博主免费获取真题解析以及代码
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成

![实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/10eb2e6972b3b6086286fc64c0b3ee41.jpeg) # 1. 实时数据湖架构概述** 实时数据湖是一种现代数据管理架构,它允许企业以低延迟的方式收集、存储和处理大量数据。与传统数据仓库不同,实时数据湖不依赖于预先定义的模式,而是采用灵活的架构,可以处理各种数据类型和格式。这种架构为企业提供了以下优势: - **实时洞察:**实时数据湖允许企业访问最新的数据,从而做出更明智的决策。 - **数据民主化:**实时数据湖使各种利益相关者都可
recommend-type

spring添加xml配置文件

1. 创建一个新的Spring配置文件,例如"applicationContext.xml"。 2. 在文件头部添加XML命名空间和schema定义,如下所示: ``` <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依
recommend-type

实现实时监控告警系统:Kafka与Grafana整合

![实现实时监控告警系统:Kafka与Grafana整合](https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X2pwZy9BVldpY3ladXVDbEZpY1pLWmw2bUVaWXFUcEdLT1VDdkxRSmQxZXB5R1lxaWNlUjA2c0hFek5Qc3FyRktudFF1VDMxQVl3QTRXV2lhSWFRMEFRc0I1cW1ZOGcvNjQw?x-oss-process=image/format,png) # 1.1 Kafka集群架构 Kafka集群由多个称为代理的服务器组成,这
recommend-type

输出这段Python代码输出所有3位整数中,个位是5且是3的倍数的整数

``` for i in range(100,1000): if i%10 == 5 and i%3 == 0: print(i) ``` 输出结果: ``` 105 135 165 195 225 255 285 315 345 375 405 435 465 495 525 555 585 615 645 675 705 735 765 795 825 855 885 915 945 975 ```