递归实现费诺编码:程序详解与优化

需积分: 10 5 下载量 70 浏览量 更新于2024-10-04 收藏 33KB DOC 举报
"费诺编码程序代码实验运行通过" 这篇描述涉及的是一个使用费诺编码算法的MATLAB程序,该程序旨在对输入的信源符号进行编码,根据符号的概率分布来生成码字,并计算编码效率。费诺编码是一种熵编码方法,常用于数据压缩,它依据符号出现的概率来分配不同的码长,使得概率高的符号得到较短的码字,从而在整体上降低平均码长。 程序首先要求用户输入信源符号的数量`N`以及每个符号的概率分布`p`。通过`for`循环,程序检查输入的概率分布是否符合要求(概率值在0到1之间),并计算出信源的信息熵`H`,这是衡量信源不确定性的度量。 接着,程序对符号概率分布进行降序排列,以便后续的编码过程。在排序完成后,调用函数`f1`来实现费诺编码。`f1`函数使用递归方式对符号进行分组,并将码字存储在二维字符数组`x`中。在递归过程中,函数`f1`会调用自身以及`f2`函数,以处理分界点以上的和以下的符号,寻找新的分界点。 由于初始的`x`数组只有一列,每次递归调用时需要增加列数`r`来存放新码字。最初的问题是,每次调用`f1`函数时,局部变量`x`的值会被覆盖。为了解决这个问题,程序采用了全局变量`global x`,这样在所有函数中都能访问到同一个`x`。但是,由于全局变量可能保留上一次的值,所以在程序开始时需要使用`clc; clearall;`来清空全局变量。 程序接着计算每个符号的平均码长`L(i)`,并将这些码长、平均码长`l`和编码效率`n`(即信息熵与平均码长的比值)打印出来。编码效率是衡量编码性能的关键指标,高效率意味着在同样的信息量下,编码后的数据更紧凑。 函数`f1`的实现是在另一个名为`f1.m`的文件中,这部分代码没有给出完整的内容,但可以推断`f1`函数是通过递归地调整分界点和更新码字数组来工作的。`f1`函数的参数包括当前处理的符号范围`i`和`j`,概率分布向量`p`,以及当前码字数组的列数`r`。 这个程序提供了一个实现费诺编码的实例,通过输入符号的概率分布,它可以生成相应的码字,并计算编码效率。然而,为了获得完整的理解,还需要查看`f1.m`文件中的具体实现细节。