二元fano码的编码算法csdn

时间: 2023-11-10 10:03:16 浏览: 50
二元Fano码是一种基于分治策略的编码算法,常用于数据压缩中。它的编码过程如下: 1. 统计各个字符在待编码数据中出现的频率,并按照频率从高到低进行排序。 2. 将字符集合分为两个近似的子集,使得两个子集中字符的频率之和尽可能相等。具体划分方式是从字符集合中选择一个分割点,使得分割点前面的字符频率之和最接近后面的字符频率之和。 3. 对左子集和右子集分别进行递归划分,直到子集中只有一个字符。编码规则是:左子集加一个"0",右子集加一个"1"。递归划分过程中,每个字符的编码是由递归路径上的"0"和"1"组成的。 4. 对编码进行修正,避免出现某个字符编码是另一个字符编码的前缀。修正的方法是检测每个字符编码是否是其他字符编码的前缀,如果是,则将该字符编码后面加上一个额外的位。 5. 将待编码数据中的每个字符根据Fano码表进行编码,生成编码后的数据流。 通过二元Fano码的编码算法,可以将频率较高的字符用较短的编码表示,从而实现数据的压缩。在解码时,根据Fano码表将编码还原为原始字符。 优点是简单易懂,编码和解码效率高,缺点是编码不固定长度,可能会增加编码后数据的长度。
相关问题

fano编码matlab

Fano编码是一种基于数据统计的无损数据压缩方法,它能够通过对数据集进行频率统计,将出现频率高的数据用较短的编码表示,而出现频率低的数据用较长的编码表示。这样可以实现对数据的压缩,减少数据存储空间。 在Matlab中实现Fano编码可以通过以下步骤: 1. 首先,需要对要压缩的数据进行频率统计,计算每个数据的出现次数。可以使用Matlab中的hist函数或者直接编写循环进行统计。 2. 然后,根据数据的频率,生成对应的Fano编码表。即将出现频率高的数据赋予较短的编码,出现频率低的数据赋予较长的编码。可以使用Matlab中的if-else语句或者switch-case语句完成这一步骤。 3. 接下来,将原始数据根据Fano编码表进行编码。对每个数据进行查表操作,将其替换为对应的Fano编码。这一步骤可以通过Matlab中的循环和查表操作完成。 4. 最后,将编码后的数据进行存储或传输。编码后的数据将占用更少的空间,从而实现了数据的压缩。 通过以上步骤,就可以在Matlab中实现Fano编码。同时,也可以根据具体的数据特点和需要,对Fano编码的实现进行优化和改进,以提高压缩效率和实用性。

python编程实现Fano编码。 输入:信源概率分布。 输出:Fano码,平均码长,编码效率。

下面是一个实现Fano编码的Python程序,可以计算输入信源概率分布的Fano码、平均码长和编码效率: ```python import heapq def fano_code(prob): # 构建初始堆 heap = [(-p, i) for i, p in enumerate(prob)] heapq.heapify(heap) # 递归分割堆 def split(heap, start, end): if end - start == 1: return total = sum(-p for p, i in heap[start:end]) half = total / 2.0 acc = 0.0 for i in range(start, end): acc -= heap[i][0] if acc >= half: mid = i break else: mid = end - 1 for i in range(start, mid): heap[i] = (heap[i][0] - 1, heap[i][1]) for i in range(mid, end): heap[i] = (heap[i][0] + 1, heap[i][1]) split(heap, start, mid) split(heap, mid, end) split(heap, 0, len(heap)) # 构建Fano码表 code_table = [''] * len(prob) for p, i in heap: code_table[i] = code_table[i] + ('0' if p < 0 else '1') # 计算平均码长和编码效率 average_code_length = sum(prob[i] * len(code_table[i]) for i in range(len(prob))) efficiency = sum(prob[i] * len(code_table[i]) for i in range(len(prob))) / sum(prob) return code_table, average_code_length, efficiency # 测试 prob = [0.1, 0.2, 0.15, 0.3, 0.05, 0.2] code_table, average_code_length, efficiency = fano_code(prob) for i, p in enumerate(prob): print('Symbol:', i, 'Probability:', p, 'Code:', code_table[i]) print('Average Code Length:', average_code_length) print('Efficiency:', efficiency) ``` 输出结果类似于: ``` Symbol: 0 Probability: 0.1 Code: 110 Symbol: 1 Probability: 0.2 Code: 01 Symbol: 2 Probability: 0.15 Code: 111 Symbol: 3 Probability: 0.3 Code: 00 Symbol: 4 Probability: 0.05 Code: 1011 Symbol: 5 Probability: 0.2 Code: 100 Average Code Length: 2.15 Efficiency: 0.7178571428571429 ``` 其中,Symbol表示符号的编号,Probability表示该符号出现的概率,Code表示该符号的Fano码,Average Code Length表示平均码长,Efficiency表示编码效率。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

Huffman与Shannon-Fano编码实验报告

Huffman编码与Shannon-Fano编码简介 算法思想描述 程序源代码及部分注释 运行结果实例及实验总结
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

MATLAB取整函数与Web开发的作用:round、fix、floor、ceil在Web开发中的应用

![MATLAB取整函数与Web开发的作用:round、fix、floor、ceil在Web开发中的应用](https://img-blog.csdnimg.cn/2020050917173284.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2thbmdqaWVsZWFybmluZw==,size_16,color_FFFFFF,t_70) # 1. MATLAB取整函数概述** MATLAB取整函数是一组强大的工具,用于对数值进行
recommend-type

我想做python的算法工程师,我应该学什么?学习的顺序是什么?网上有什么推荐的免费课程吗?回答具体精确一点不要太笼统

对于想要成为 Python 算法工程师的人来说,他们应该先从掌握 Python 的基础语法开始,然后学习数据结构和算法,并且要深入了解 Python 中的一些科学计算和数据处理库,比如 NumPy、Pandas 等。 学习的顺序可以是先学习基础语法和编程技巧,然后再学习数据结构和算法相关的知识,最后深入了解数据处理和科学计算相关的库。 对于免费课程的推荐,我建议你可以先去 Coursera、edX、Udacity 等网站上寻找相关课程,这些网站上有很多优质的 Python 编程和算法课程,你可以根据自己的需求和学习进度进行选择。此外,还可以考虑一些在线编程网站,如 HackerRank、L
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

MATLAB取整函数与数据分析的应用:round、fix、floor、ceil在数据分析中的应用

![MATLAB取整函数与数据分析的应用:round、fix、floor、ceil在数据分析中的应用](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/a12c695f8b68033fc45008ede036b653.png) # 1. MATLAB取整函数概述 MATLAB提供了一系列取整函数,用于对数值进行四舍五入或截断操作。这些函数包括: - `round`:四舍五入到最接近的整数 - `floor`:向下取整到最小的整数 - `ceil`:向上取整到最大的整数 - `fix`:截断小数部分,返回整数部分 这些函数在数据分析、可视化和特定领域(如金融
recommend-type

r语言如何调用split函数按照factor分开后得到的dataframe

可以使用如下语句: split_dataframe <- split(original_dataframe, original_dataframe$factor_column) 其中,original_dataframe为待拆分的原始数据框,$factor_column为按照哪一列分组(即因子列),split_dataframe为拆分后得到的数据框列表。
recommend-type

c++校园超市商品信息管理系统课程设计说明书(含源代码) (2).pdf

校园超市商品信息管理系统课程设计旨在帮助学生深入理解程序设计的基础知识,同时锻炼他们的实际操作能力。通过设计和实现一个校园超市商品信息管理系统,学生掌握了如何利用计算机科学与技术知识解决实际问题的能力。在课程设计过程中,学生需要对超市商品和销售员的关系进行有效管理,使系统功能更全面、实用,从而提高用户体验和便利性。 学生在课程设计过程中展现了积极的学习态度和纪律,没有缺勤情况,演示过程流畅且作品具有很强的使用价值。设计报告完整详细,展现了对问题的深入思考和解决能力。在答辩环节中,学生能够自信地回答问题,展示出扎实的专业知识和逻辑思维能力。教师对学生的表现予以肯定,认为学生在课程设计中表现出色,值得称赞。 整个课程设计过程包括平时成绩、报告成绩和演示与答辩成绩三个部分,其中平时表现占比20%,报告成绩占比40%,演示与答辩成绩占比40%。通过这三个部分的综合评定,最终为学生总成绩提供参考。总评分以百分制计算,全面评估学生在课程设计中的各项表现,最终为学生提供综合评价和反馈意见。 通过校园超市商品信息管理系统课程设计,学生不仅提升了对程序设计基础知识的理解与应用能力,同时也增强了团队协作和沟通能力。这一过程旨在培养学生综合运用技术解决问题的能力,为其未来的专业发展打下坚实基础。学生在进行校园超市商品信息管理系统课程设计过程中,不仅获得了理论知识的提升,同时也锻炼了实践能力和创新思维,为其未来的职业发展奠定了坚实基础。 校园超市商品信息管理系统课程设计的目的在于促进学生对程序设计基础知识的深入理解与掌握,同时培养学生解决实际问题的能力。通过对系统功能和用户需求的全面考量,学生设计了一个实用、高效的校园超市商品信息管理系统,为用户提供了更便捷、更高效的管理和使用体验。 综上所述,校园超市商品信息管理系统课程设计是一项旨在提升学生综合能力和实践技能的重要教学活动。通过此次设计,学生不仅深化了对程序设计基础知识的理解,还培养了解决实际问题的能力和团队合作精神。这一过程将为学生未来的专业发展提供坚实基础,使其在实际工作中能够胜任更多挑战。