使用链表编写的香农编码

内容与设计思想

　　首先建立信源的数据存储类 class DATA ，按照教材方式建立数据成员变量．设有离散无记忆信源 X,P(X) ．二进制香农编码为： 1. 将信源符号按概率从大到小的顺序排列 2. 令 P(X0)=0, 用 P(Xj) 表前面概率的累加概率，最后该信源的码字将用此值表示 3. 令 Ki 为第 I 个码字的长度，确定整数 Ki 满足不等式： -log2 P(Xi)<=Ki<1- log2 P(Xi) ． 4. 将 P(Xj) 用二进制表示，并取小数点后Ｋｉ位作为符号 X 的编码．

　　在信源输入时完成对信源中 P(Xi) P(Xj) Ki 的计算，然后把信源数据赋给算码字的函数 a 进行码字计算．码字计算完毕后会将结果返回给输入信源中的 key 元素，每个信源即得到自己的香农编码

　　香农编码比较定长编码有更高的效率，因为它对信源进行了压缩．

#include  " iostream.h "
#include  " math.h "
class  DATA // 数据类
... {
public:
DATA()...{next=NULL;qian=NULL;}
char Xi;
char* key;
float PXi,PXj;
int Ki;
DATA *next,*qian;
} ;

void  a(DATA  * p) // 算码字
... {
int l=0,y=p->Ki;
char* L=new char[y];
float z=p->PXj;
    while(y>0)
    ...{
    z=z*2;
        if(z>=1)//->字符0.1
        ...{z=z-1;
        L[l]='1';}
        else L[l]='0';
    l++;
    y--;
    }//此时得到编码数组L
p->key=L;//赋给信源数组
}

void  main()
... {int l;
float z,y=0;
char L;
DATA *p=new DATA;//ini
DATA *head=p;//ini
    while(1)
    ...{cout<<"1．编码"<<endl<<"2．结束程序"<<endl;
    cin>>l;
    if(l>=2) break;
        switch(l)//选择
        ...{
            case 1:...{//输入信源排序并编码
                cout<<"分别输入Xi与PXi的值，PXi的值输入9表示输入结束"<<endl;
                    while(1)
                    ...{
                    cout<<"Xi的值:";
                    cin>>L;
                    cout<<"PXi的值:";
                    cin>>z;
                    if(z==9) break;
                    p->Xi=L;//赋值
                    p->PXi=z;
                    if(p->qian==NULL) p->PXj=0;
                    else ...{p->PXj=p->qian->PXi+p->qian->PXj;}//!
                    p->Ki=int(0.999-log10(z)/log10(2));
                    p->next=new DATA;
                    p->next->qian=p;
                    p=p->next;
                    }//到此完成对信源的输入及初始计算
                    for(p=head;p->next!=NULL;p=p->next)
                    ...{
                    a(p);
                    cout<<p->key;//输出编码
                    }
                cout<<endl;
                break;
                   }
        }
    }
}