汉明码编码解码c++

汉明码是一种线性纠错码，可以用于检测和纠正数据传输中的错误。在C++中，可以通过定义一个汉明码类来实现编码和解码。下面是一个简单的汉明码类的示例代码：

#include <iostream>
#include <bitset>
#include <vector>

using namespace std;

class HammingCode {
private:
    vector<int> data;
    vector<int> encoded_data;
    vector<int> syndrome;

    int get_parity(int pos, int step) {
        int parity = 0;
        for (int i = pos; i < data.size(); i += step) {
            for (int j = 0; j < step && i + j < data.size(); j++) {
                parity ^= data[i + j];
            }
        }
        return parity;
    }

    void encode() {
        int n = data.size();
        int m = 0;
        while ((1 << m) < n + m + 1) {
            m++;
        }
        encoded_data.resize(n + m);
        int j = 0;
        for (int i = 0; i < n + m; i++) {
            if ((i & (i + 1)) == 0) {
                encoded_data[i] = 0;
            } else {
                encoded_data[i] = data[j++];
            }
        }
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            int parity = get_parity((1 << i) - 1, (1 << (i + 1)));
            encoded_data[(1 << i) - 1] = parity;
        }
    }

    void decode() {
        int n = data.size();
        int m = 0;
        while ((1 << m) < n + m + 1) {
            m++;
        }
        syndrome.resize(m);
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            syndrome[i] = get_parity((1 << i) - 1, (1 << (i + 1)));
        }
        int error_pos = 0;
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            error_pos |= syndrome[i] << i;
        }
        if (error_pos > 0) {
            encoded_data[error_pos - 1] ^= 1;
        }
        data.resize(n);
        int j = 0;
        for (int i = 0; i < n + m; i++) {
            if ((i & (i + 1)) != 0) {
                data[j++] = encoded_data[i];
            }
        }
    }

public:
    HammingCode() {}

    void set_data(const vector<int>& data) {
        this->data = data;
    }

    void encode_data() {
        encode();
    }

    void decode_data() {
        decode();
    }

    vector<int> get_encoded_data() const {
        return encoded_data;
    }

    vector<int> get_decoded_data() const {
        return data;
    }
};

int main() {
    vector<int> data = {1, 0, 1, 1};
    HammingCode hamming_code;
    hamming_code.set_data(data);
    hamming_code.encode_data();
    vector<int> encoded_data = hamming_code.get_encoded_data();
    cout << "Encoded data: ";
    for (int i = 0; i < encoded_data.size(); i++) {
        cout << encoded_data[i];
    }
    cout << endl;
    encoded_data[2] ^= 1;
    hamming_code.set_data(encoded_data);
    hamming_code.decode_data();
    vector<int> decoded_data = hamming_code.get_decoded_data();
    cout << "Decoded data: ";
    for (int i = 0; i < decoded_data.size(); i++) {
        cout << decoded_data[i];
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

该示例代码实现了一个简单的汉明码类，可以对数据进行编码和解码。在主函数中，首先定义了一个包含4个数据位的数据向量，然后创建了一个汉明码对象，并将数据向量设置为该对象的数据。接下来，调用了该对象的encode_data方法对数据进行编码，并获取了编码后的数据向量。然后，将编码后的数据向量的第3个位翻转，模拟了一个错误的数据传输。接着，将编码后的数据向量设置为汉明码对象的数据，并调用了该对象的decode_data方法对数据进行解码。最后，获取了解码后的数据向量，并输出到控制台上。