python实现汉明码

汉明码是一种用于错误检测和纠正的编码方式。在Python中，可以使用位运算和列表来实现汉明码。

下面是一个示例代码，演示了如何实现汉明码的编码和解码：

# 编码函数
def hamming_encode(data):
    # 计算校验位的数量
    r = 0
    while 2**r < len(data) + r + 1:
        r += 1

    # 创建编码列表
    encoded_data = [0] * (len(data) + r)

    # 将数据位插入编码列表
    j = 0
    for i in range(len(encoded_data)):
        if i+1 not in [2**k for k in range(r)]:
            encoded_data[i] = int(data[j])
            j += 1

    # 计算校验位的值
    for i in range(r):
        encoded_data[2**i - 1] = calculate_parity(encoded_data, i)

    return encoded_data
# 解码函数
def hamming_decode(encoded_data):
    # 计算校验位的数量
    r = 0
    while 2**r < len(encoded_data):
        r += 1

    # 检测错误位并纠正
    error_bit = check_error(encoded_data, r)
    if error_bit != -1:
        encoded_data[error_bit - 1] = 1 - encoded_data[error_bit - 1]

    # 提取数据位
    decoded_data = []
    j = 0
    for i in range(len(encoded_data)):
        if i+1 not in [2**k for k in range(r)]:
            decoded_data.append(encoded_data[i])

    return decoded_data

# 计算校验位的奇偶性
def calculate_parity(encoded_data, r):
    parity = 0
    for i in range(len(encoded_data)):
        if (i+1) & (2**r) != 0:
            if encoded_data[i] == 1:
                parity = 1 - parity
    return parity

# 检测错误位
def check_error(encoded_data, r):
    error_bit = 0
    for i in range(r):
        parity = 0
        for j in range(len(encoded_data)):
            if (j+1) & (2**i) != 0:
                if encoded_data[j] == 1:
                    parity = 1 - parity
        if parity != 0:
            error_bit += 2**i
    return error_bit

# 示例使用
data = input("请输入要编码的数据位（0和1组成的字符串）：")
encoded_data = hamming_encode(data)
print("编码后的数据位：", encoded_data)
decoded_data = hamming_decode(encoded_data)
print("解码后的数据位：", decoded_data)