clc,clear ,close all symbols = {'A', 'B', 'C', 'D'}; % 信源符号 m = 100; % 行向量长度 % 生成随机序列的索引 n = length(symbols); % 符号个数 randomIndices = randi(n, 1, m); % 映射为单元数组 randomSequence = symbols(randomIndices); % 计算每个符号的概率 counts = zeros(1, n); for i = 1:n counts(i) = sum(strcmp(randomSequence, symbols{i})); end对以上代码进行修改实现哈夫曼编码和译码但是不使用matlab自己的函
时间: 2024-04-15 09:30:57 浏览: 122
数库。可以使用以下代码实现哈夫曼编码和译码:
1. 创建一个结构体数组,用于存储符号和其对应的概率。
```matlab
symbols = {'A', 'B', 'C', 'D'}; % 信源符号
probabilities = zeros(1, length(symbols)); % 符号概率
% 计算每个符号的概率
for i = 1:length(symbols)
probabilities(i) = sum(strcmp(randomSequence, symbols{i})) / m;
end
% 创建结构体数组
symbolProb = struct('symbol', {}, 'prob', {});
for i = 1:length(symbols)
symbolProb(i).symbol = symbols{i};
symbolProb(i).prob = probabilities(i);
end
```
2. 创建哈夫曼树,使用结构体数组中的符号和概率信息。
```matlab
while length(symbolProb) > 1
% 根据概率排序
[~, indices] = sort([symbolProb.prob]);
symbolProb = symbolProb(indices);
% 取出概率最小的两个节点
node1 = symbolProb(1);
node2 = symbolProb(2);
% 创建新节点,概率为两个子节点的概率之和
newNode.symbol = '';
newNode.prob = node1.prob + node2.prob;
newNode.left = node1;
newNode.right = node2;
% 移除已经合并的节点
symbolProb = symbolProb(3:end);
% 将新节点插入合适的位置
symbolProb = [newNode, symbolProb];
end
huffmanTree = symbolProb(1); % 哈夫曼树的根节点
```
3. 创建哈夫曼编码表。
```matlab
huffmanCodes = cell(1, length(symbols)); % 哈夫曼编码表
% 递归函数,用于生成哈夫曼编码
function generateCodes(node, code)
if isempty(node.left) && isempty(node.right)
% 叶节点,保存编码
huffmanCodes{strcmp(symbols, node.symbol)} = code;
else
% 左子树添加 '0' 编码
generateCodes(node.left, [code, '0']);
% 右子树添加 '1' 编码
generateCodes(node.right, [code, '1']);
end
end
generateCodes(huffmanTree, ''); % 生成哈夫曼编码
```
4. 使用哈夫曼编码对信源符号进行编码。
```matlab
encodedSequence = ''; % 编码后的序列
% 遍历原始序列,根据哈夫曼编码进行替换
for i = 1:m
symbolIndex = strcmp(symbols, randomSequence{i});
encodedSequence = [encodedSequence, huffmanCodes{symbolIndex}];
end
```
5. 使用哈夫曼树对编码后的序列进行译码。
```matlab
decodedSequence = ''; % 译码后的序列
currentNode = huffmanTree; % 当前节点
% 遍历编码后的序列,根据哈夫曼树进行译码
for i = 1:length(encodedSequence)
if encodedSequence(i) == '0'
currentNode = currentNode.left;
else
currentNode = currentNode.right;
end
if isempty(currentNode.left) && isempty(currentNode.right)
% 叶节点,添加对应的符号
decodedSequence = [decodedSequence, currentNode.symbol];
currentNode = huffmanTree; % 重置当前节点为根节点
end
end
```
以上代码可以实现哈夫曼编码和译码,而不使用Matlab自带的函数。
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