已知信源各符号的概率分布,对该信源进行哈夫曼编码。要求: (1)检验输入信源概率的正确性; (2)按各符号概率值对信源符号进行降序排列; (3)设计哈夫曼编码的数据结构与算法,求出哈夫曼编码的码子; (4)计算平均码长、信源熵和编码效率; (5)记录实验结果。用MATLAB写出代码
时间: 2024-01-18 16:05:18 浏览: 33
以下是MATLAB代码实现:
```matlab
% 输入信源概率分布
p = input('请输入信源各符号的概率分布(用空格分隔):');
% 检验输入信源概率的正确性
if sum(p) ~= 1
error('输入的概率之和不等于1!');
end
% 符号个数
n = length(p);
% 符号降序排列
[~, idx] = sort(p, 'descend');
% 哈夫曼编码初始化
code = cell(n, 1);
% 哈夫曼编码构建
for i = 1:n-1
% 取出概率最小的两个符号
minp = p(idx(end-1:end));
% 取出它们在哈夫曼编码中的码字
mincode = code(idx(end-1:end));
% 计算它们的合并概率
newp = sum(minp);
% 计算新符号的码字
newcode = strcat(mincode{1}, '0', mincode{2}, '1');
% 将合并后的符号和码字插入原数组
p(idx(end-1:end)) = [];
code(idx(end-1:end)) = [];
p = [p; newp];
code = [code; {newcode}];
% 对概率进行降序排列
[~, idx] = sort(p, 'descend');
end
% 输出哈夫曼编码
fprintf('信源符号\t概率\t\t编码\n');
for i = 1:n
fprintf('%d\t\t%.4f\t\t%s\n', i, p(i), code{i});
end
% 计算平均码长
L = 0;
for i = 1:n
L = L + p(i) * length(code{i});
end
% 计算信源熵
H = 0;
for i = 1:n
H = H - p(i) * log2(p(i));
end
% 计算编码效率
eta = H / L;
% 输出实验结果
fprintf('平均码长:%.4f\n', L);
fprintf('信源熵:%.4f\n', H);
fprintf('编码效率:%.4f\n', eta);
```
注意,这段代码只是一个简单的实现,没有考虑到输入概率分布中出现非法值的情况,也没有进行错误处理。在实际应用中,需要进行更加严格的输入检验和错误处理。
相关推荐
![cpp](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083646.png)
![application/msword](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083327.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)