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1.写出Shannon编码算法。2.写出Shannon编码算法的译码算法。3.任意给定一个信源模型。4.编程实现信源的Shannon编码和译码。

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <stdlib.h>
#define max_CL 10      /*maxsize of length of code*/
#define max_PN 8     /*输入序列的个数*/
typedef float datatype;

typedef struct SHNODE 
{datatype pb;    /*第i个消息符号出现的概率*/
datatype p_sum;    /*第i个消息符号累加概率*/
int kl;     /*第i个消息符号对应的码长*/
int code[max_CL]; /*第i个消息符号的码字*/
struct SHNODE *next;
}shnolist;
datatype sym_arry[max_PN];      /*序列的概率*/
int num;
void pb_scan();               /*得到序列概率*/
void pb_sort();        /*序列概率排序*/
void valuelist(shnolist *L);    /*计算累加概率，码长，码字*/
void codedisp(shnolist *L);void pb_scan()
{int i;
     datatype sum=0;

     printf("输入概率个数!\n");
    scanf("%d",&num);
     for(i=0;i<num;i++)
{
   printf(">>");
   scanf("%f",&sym_arry[i]);
   sum=sum+sym_arry[i];
      }
/*判断序列的概率之和是否等于1，在实现这块模块时，scanf()对float数的缺陷，故只要满足0.99<sum<1.0001出现的误差是允许的*/
      if(sum>1.0001||sum<0.99)
   {
    printf("sum=%f,sum must (<0.999<sum<1.0001)",sum);
          pb_scan();
      }
}
/*选择法排序*/
void pb_sort()
{
int i,j,pos;
     datatype max;
     for(i=0;i<num-1;i++)
{
   max=sym_arry[i];
         pos=i;
         for(j=i+1;j<num;j++)
    if(sym_arry[j]>max)
    {
     max=sym_arry[j];
                 pos=j;
             }
    sym_arry[pos]=sym_arry[i];
    sym_arry[i]=max;
}
}

void codedisp(shnolist *L)
{
int i,j;
shnolist *p;
datatype hx=0,KL=0;     /*hx存放序列的熵的结果，KL存放序列编码后的平均码字的结果*/
p=L->next;
printf("num\tgailv\tsum\t-lb(p(ai))\tlenth\tcode\n");
 printf("\n");
for(i=0;i<num;i++)
{ printf("a%d\t%1.3f\t%1.3f\t%f\t%d\t",i,p->pb,p->p_sum,-3.332*log10(p->pb),p->kl);
  j=0;
  for(j=0;j<p->kl;j++)
  printf("%d",p->code[j]);
  printf("\n");
  hx=hx-p->pb*3.332*log10(p->pb);    /*计算消息序列的熵*/
  KL=KL+p->kl*p->pb;     /*计算平均码字*/
  p=p->next;
}
printf("H(x)=%f\tKL=%f\nR=%fbit/code",hx,KL,hx/KL); /*计算编码效率*/
}
shnolist *setnull()
{shnolist *head;
 head=(shnolist *)malloc(sizeof(shnolist));
 head->next=NULL;
 return(head);
}
shnolist *my_creat(datatype a[],int n)
{
shnolist *head,*p,*r;
     int i;
     head=setnull();
     r=head;
     for(i=0;i<n;i++)
{
   p=(shnolist *)malloc(sizeof(shnolist));
         p->pb=a[i];
         p->next=NULL;
         r->next=p;
         r=p;
}
return(head);
}

void valuelist(shnolist *L)
{shnolist *head,*p;
 int j=0;
 int i;
 float n;
 float m;
 datatype temp,s;
 head=L;
 p=head->next;
 temp=0;
 while(j<num)
{p->p_sum=temp;
 temp=temp+p->pb;
 n=-3.322*log10(p->pb);
 m=n-(int)n;
 if(m<0.01)   p->kl=(int)n;
 else  p->kl=(int)n+1;

     /*编码*/
   {
    s=p->p_sum;
    for(i=0;i<p->kl;i++)
     p->code[i]=0;
    for(i=0;i<p->kl;i++)
    {p->code[i]=2*s;
     if(2*s>=1)
     s=2*s-1;
      else if(2*s==0)
      break;
     else s=2*s;
    }
   }
   j++;
   p=p->next;
}
}

int main(void)
{
shnolist *head;
pb_scan();
pb_sort();
head=my_creat(sym_arry,num);
valuelist(head);
codedisp(head);
getchar();
getchar();

}