将英文作为离散信源(空格+26个字母,字母不分大小写)。通过编程①得出赫夫曼码的码表;②输入一段英文字符,利用码表对其编、译码。用matlab完整代码
时间: 2024-10-10 13:04:08 浏览: 37
将英文作为一个离散信源,并使用赫夫曼编码(Huffman Coding),我们首先需要创建一个基于英文字母频率构建的二叉树,然后生成对应的码字。下面是使用MATLAB实现这个过程的一个简化版本:
```Matlab
% 英文字符频率数据(假设所有字符都是小写)
freq = [ 'e', 't', 'a', 'o', 'i', 'n', 's', 'r', 'h', 'l', 'u', 'd', 'c', 'm', 'f', 'w', 'g', 'y', 'p', 'b', 'v', 'k', 'j', 'x', 'q', 'z' ];
counts = [ 130, 104, 72, 71, 59, 59, 49, 31, 28, 27, 26, 23, 22, 17, 16, 14, 13, 11, 10, 8, 6, 6, 5, 4, 2, 1 ]; % 字符频率
% 创建频率向量并排序
[sorted_freq, sorted_indices] = sort(counts, 'descend');
sorted_chars = freq(sorted_indices);
% 创建赫夫曼树
nodes = cell(2, length(freq));
for i = 1:length(freq)
nodes{1, i} = struct('left', [], 'right', [], 'frequency', counts(i), 'char', sorted_chars{i});
end
while length(nodes) > 1
[node1, node2] = deal(nodes{1}, nodes{2});
nodes = nodes(3:end);
new_node = struct('left', node1, 'right', node2, 'frequency', node1.frequency + node2.frequency, 'char', '');
nodes = [nodes, new_node];
[sorted_freq, sorted_indices] = sort([sorted_freq; new_node.frequency], 'descend');
end
% 根节点就是赫夫曼树的根
root = nodes{1};
% 生成码表
code_table = containers.Map(root.char, '', 'UniformValues', true);
current_code = '';
while ~isempty(root.left) || ~isempty(root.right)
if ~isempty(root.left)
current_code = [current_code '0'];
root = root.left;
else
current_code = [current_code '1'];
root = root.right;
end
code_table(root.char) = current_code;
end
% 示例编、解码
input_text = 'hello world';
encoded_text = char(arrayfun(@(c) code_table(c), input_text, 'uni', 0)); % 编码
decoded_text = char(arrayfun(@(c) find(strcmp(code_table, c)), encoded_text, 'uni', 0)); % 解码
disp(['原始文本:' input_text]);
disp(['编码后的文本:' encoded_text]);
disp(['解码后的文本:' decoded_text]);
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