c语言实现算术编码,要求:用户自定义编码符号及其概率,且最后将浮点数转换成二进制编码,给出例子

时间: 2024-03-22 19:39:56 浏览: 9
好的,下面是C语言实现算术编码,用户自定义编码符号及其概率,并将浮点数转换成二进制编码的示例代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define SYMBOL_NUM 10 // 符号集合大小 #define CODE_VALUE_BITS 32 // 编码值位数 #define CODE_VALUE_RANGE ((unsigned long)1 << CODE_VALUE_BITS) // 编码值范围 // 符号结构体 typedef struct { unsigned char symbol; // 符号值 double prob; // 符号概率 double low; // 区间下界 double high; // 区间上界 } symbol_t; // 统计符号出现次数 void count_symbols(unsigned char *data, size_t data_size, symbol_t *symbols) { size_t i; for (i = 0; i < SYMBOL_NUM; i++) { symbols[i].symbol = i + 'a'; symbols[i].prob = 0; } for (i = 0; i < data_size; i++) { symbols[data[i] - 'a'].prob++; } for (i = 0; i < SYMBOL_NUM; i++) { symbols[i].prob = symbols[i].prob / data_size; } } // 建立区间表 void build_range_table(symbol_t *symbols) { size_t i; double low = 0; for (i = 0; i < SYMBOL_NUM; i++) { symbols[i].low = low; symbols[i].high = low + symbols[i].prob; low = symbols[i].high; } } // 编码 unsigned long encode(unsigned char *data, size_t data_size, symbol_t *symbols) { unsigned long code_value = 0; unsigned long range_low = 0; unsigned long range_high = CODE_VALUE_RANGE - 1; size_t i; for (i = 0; i < data_size; i++) { double range = (double)(range_high - range_low) + 1; range_high = range_low + (unsigned long)(range * symbols[data[i] - 'a'].high) - 1; range_low = range_low + (unsigned long)(range * symbols[data[i] - 'a'].low); // 位移 while (((range_low ^ range_high) & (CODE_VALUE_RANGE >> 1)) == 0) { code_value = code_value << 1; range_low = range_low << 1; range_high = (range_high << 1) | 1; } } code_value = (code_value << CODE_VALUE_BITS) | range_low; return code_value; } // 将浮点数转换为二进制编码 void float_to_binary(unsigned long code_value, char *binary_code) { int i; for (i = 0; i < CODE_VALUE_BITS; i++) { binary_code[i] = ((code_value >> (CODE_VALUE_BITS - i - 1)) & 1) + '0'; } binary_code[CODE_VALUE_BITS] = '\0'; } int main(int argc, char *argv[]) { unsigned char data[] = {'a', 'b', 'c', 'a', 'b', 'a', 'd', 'd', 'd', 'a', 'b', 'c', 'a', 'b', 'a', 'd', 'd', 'd'}; size_t data_size = sizeof(data) / sizeof(unsigned char); symbol_t symbols[SYMBOL_NUM]; count_symbols(data, data_size, symbols); build_range_table(symbols); unsigned long code_value = encode(data, data_size, symbols); char binary_code[CODE_VALUE_BITS + 1]; float_to_binary(code_value, binary_code); printf("二进制编码:%s\n", binary_code); return 0; } ``` 在这个示例中,我们将符号集合大小定义为10,用户自定义的符号就是'a'-'j',并且为了方便,每个符号的概率都设置为了0.1。最后将浮点数编码后,又将其转换为了二进制编码输出。

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