c++实现SSFT代码

以下是一个简单的SSFT实现示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

#define PI 3.14159265358979323846

// 计算以2为底的对数
int log2(int n) {
    int k = 0;
    while (n >>= 1) {
        k++;
    }
    return k;
}

// 傅里叶变换
void fft(double *real, double *img, int n) {
    int i, j, k;
    double angle, cosVal, sinVal;
    double *realTemp, *imgTemp; // 存储中间结果的数组

    // 分配存储空间
    realTemp = (double *)malloc(n * sizeof(double));
    imgTemp = (double *)malloc(n * sizeof(double));

    // 复制输入，避免直接修改原始数组
    for (i = 0; i < n; i++) {
        realTemp[i] = real[i];
        imgTemp[i] = img[i];
    }

    // 计算FFT
    k = log2(n);
    for (i = 0; i < k; i++) {
        for (j = 0; j < n; j++) {
            // 计算旋转因子的角度
            angle = -2 * PI * j / (1 << i + 1);
            cosVal = cos(angle);
            sinVal = sin(angle);

            // 计算蝴蝶变换
            if (j / (1 << i) % 2 == 0) { // 偶数
                real[j] = realTemp[j] + realTemp[j + (1 << i)] * cosVal - imgTemp[j + (1 << i)] * sinVal;
                img[j] = imgTemp[j] + imgTemp[j + (1 << i)] * cosVal + realTemp[j + (1 << i)] * sinVal;
            } else { // 奇数
                real[j] = realTemp[j - (1 << i)] + realTemp[j] * cosVal - imgTemp[j] * sinVal;
                img[j] = imgTemp[j - (1 << i)] + imgTemp[j] * cosVal + realTemp[j] * sinVal;
            }
        }

        // 交换中间结果和输入数组
        realTemp = real;
        real = imgTemp;
        imgTemp = img;
        img = realTemp;
    }

    // 释放存储空间
    free(realTemp);
    free(imgTemp);
}

// 快速傅里叶逆变换
void ifft(double *real, double *img, int n) {
    int i;

    // 反转实部和虚部
    for (i = 0; i < n; i++) {
        img[i] = -img[i];
    }

    // 计算傅里叶变换
    fft(real, img, n);

    // 反转实部和虚部，并除以n
    for (i = 0; i < n; i++) {
        real[i] = real[i] / n;
        img[i] = -img[i];
    }
}

// 快速离散余弦变换
void ssft(double *data, int n) {
    int i, j;
    double *real, *img;

    // 分配存储空间
    real = (double *)malloc(n * sizeof(double));
    img = (double *)malloc(n * sizeof(double));

    // 初始化实部和虚部
    for (i = 0; i < n; i++) {
        real[i] = data[i];
        img[i] = 0;
    }

    // 计算傅里叶变换
    fft(real, img, n);

    // 计算离散余弦变换
    for (i = 0; i < n; i++) {
        data[i] = 0;
        for (j = 0; j < n; j++) {
            data[i] += real[j] * cos((i + 0.5) * j * PI / n);
        }
    }

    // 释放存储空间
    free(real);
    free(img);
}

int main() {
    int i, n;
    double *data;

    printf("Enter the number of elements: ");
    scanf("%d", &n);

    data = (double *)malloc(n * sizeof(double));

    printf("Enter the elements: ");
    for (i = 0; i < n; i++) {
        scanf("%lf", &data[i]);
    }

    // 计算离散余弦变换
    ssft(data, n);

    // 输出结果
    printf("SSFT: ");
    for (i = 0; i < n; i++) {
        printf("%lf ", data[i]);
    }
    printf("\n");

    free(data);

    return 0;
}

注意，这只是一个简单的示例，可能存在效率问题。在实际应用中，需要根据具体情况进行优化。