C语言实现按提示输入处理机的指令条数和使用频度。 3.求出等长码的编码,并计算出平均码长。 4.使用哈夫曼编码方法,求出编码和平均码长(选做)。 5.根据指令个数和使用频度,分析扩展码的扩展格式,并求出编码和平均码长
时间: 2024-05-11 11:15:58 浏览: 80
好的,我知道了。让我来回答你的问题:
1. 实现按提示输入处理机的指令条数和使用频度的 C 语言代码:
```c
#include <stdio.h>
int main() {
int n;
printf("请输入指令条数:");
scanf("%d", &n);
int freq[n];
int i;
for (i = 0; i < n; i++) {
printf("请输入第%d条指令的使用频度:", i+1);
scanf("%d", &freq[i]);
}
return 0;
}
```
2. 等长码的编码,即使用 0 和 1 两个字符编码每个指令。平均码长为 log₂n,其中 n 为指令数。
3. 哈夫曼编码方法的实现需要构建哈夫曼树,然后根据树的结构给每个指令赋予一个编码。具体实现方法可以参考以下的 C 语言代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
typedef struct node {
int freq;
char instr[100];
char code[100];
struct node *left;
struct node *right;
} node;
int compare(const void *a, const void *b) {
return ((const node*)a)->freq - ((const node*)b)->freq;
}
node* create_node(int freq, char* instr) {
node* n = malloc(sizeof(node));
n->freq = freq;
n->left = NULL;
n->right = NULL;
strcpy(n->instr, instr);
strcpy(n->code, "");
return n;
}
node* create_huffman_tree(node** nodes, int n) {
while (n > 1) {
node* n1 = nodes[n-1];
node* n2 = nodes[n-2];
node* parent = create_node(n1->freq + n2->freq, "");
parent->left = n1;
parent->right = n2;
nodes[n-2] = parent;
n--;
qsort(nodes, n, sizeof(node*), compare);
}
return nodes[0];
}
void assign_huffman_code(node* n, char* code, int len) {
if (n == NULL) {
return;
}
if (n->left == NULL && n->right == NULL) {
strcpy(n->code, code);
return;
}
code[len] = '0';
assign_huffman_code(n->left, code, len+1);
code[len] = '1';
assign_huffman_code(n->right, code, len+1);
}
int main() {
int n;
printf("请输入指令条数:");
scanf("%d", &n);
node* nodes[n];
int i;
for (i = 0; i < n; i++) {
char instr[100];
int freq;
printf("请输入第%d条指令的使用频度:", i+1);
scanf("%d", &freq);
printf("请输入第%d条指令的名称:", i+1);
scanf("%s", instr);
nodes[i] = create_node(freq, instr);
}
qsort(nodes, n, sizeof(node*), compare);
node* root = create_huffman_tree(nodes, n);
char code[100];
assign_huffman_code(root, code, 0);
double avg_len = 0;
for (i = 0; i < n; i++) {
printf("%s:%s\n", nodes[i]->instr, nodes[i]->code);
avg_len += strlen(nodes[i]->code) * nodes[i]->freq;
}
avg_len /= (double)sum_freq;
printf("平均码长:%.2f\n", avg_len);
return 0;
}
```
4. 根据指令个数和使用频度,扩展码的扩展格式可以是按位扩展码。比如将指令数 n 映射为一个 k-bit 的二进制数,再用其表示具体的指令。编码方法可以基于哈夫曼编码,给每个指令赋予一个变长编码。具体实现可以参考上述的哈夫曼编码方法。
希望我回答的问题能够帮助到您!
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