shannon.cpp

编码程序

#include"stdio.h"
#include"math.h"
#define N 30
//////////////////////////排序///////////////////////////////////////////
void sort(float p[N],int n)
{
	int i,j,k;
	float t;
	for(i=0;i<n-1;i++)
	{
		k=i;
		for(j=i+1;j<n;j++)
			if(p[j]>p[k]) k=j;
			t=p[k];p[k]=p[i];p[i]=t;
	}
}
//////////////////////////shannon 编码///////////////////////////////////
void shannon(float p[N],int n,float H)
{
	int i,j;
	int k[N];         //码字长度
    float compare_val[N];    //求其二进制编码比较值
	compare_val[0]=0.5;
    int code[N];       //码字
	for(i=1;i<N;i++)
	{
		compare_val[i]=compare_val[i-1]/2;
	}
	for(i=0;i<N;i++)
	{
		k[i]=-log(p[i])/log(2)+1;
	}
	float P[N];            //累加概率
	P[0]=0;
	for(i=0;i<N-1;i++)
	{
		P[i+1]=P[i]+p[i];       
	}
	printf("===================================\n");
    printf("shannon Encode:          chy\n");
    printf("probability - shannonCode\n");
	for(i=0;i<n;i++)       //对各个信源符号进行编码
	{
		printf("%-15.2f",p[i]);
		for(j=0;j<k[i];j++)
		{ 
			if(P[i]>compare_val[j])
			{code[j]=1; P[i]=P[i]-compare_val[j];}
			else code[j]=0;
			printf("%d",code[j]);
		}
		printf("\n");
	}
	printf("===================================\n");
//    printf("END\n");
	float K;          //平均信息率
	K=0;
	for(i=0;i<N;i++)
	{
		K=K+p[i]*k[i];
	}
	float yita;
	yita=H/K;
	printf("Calculate the efficiency of shannon:\n");
	printf("yita=%f\n",yita);
}
void main()
{ 
	int i;
	int n;
	printf("n=");
	scanf("%d",&n);
	float p[N];
	printf("input the possibility value of n symbols:\n");
	for(i=0;i<n;i++)
      scanf("%f",&p[i]);
	sort(p,n);
	float H;      //信源符号的信息熵
	H=0;
	for(i=0;i<n;i++)
	{
		H=H+p[i]*log(p[i])/log(2);
	}
	H=-H;
    shannon(p,n,H);
}