c语言实现香农编码（信息论论文）

/*程序中通过修改宏定义#define max_PN 6，是消息符号的个数具有可变性，在一定意义上说有灵活性*/
/*在写完程序之后，我才发现直接使用数组也可以实现，而且省去对消息符号概率的排序，因为时间有限，我再没有编写*/
#include
#include
#include
#define max_CL 10    /*maxsize of length of code*/
#define max_PN 6    /*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*/

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("input %d possible!/n",max_PN);
     for(i=0;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     if(sum>1.0001||sum<0.99)
     { printf("sum=%f,sum must (<0.999       pb_scan();
     }
}
/*选择法排序*/
void pb_sort()
     {
     int i,j,pos;
     datatype max;
       for(i=0;i        {
         max=sym_arry[i];
         pos=i;
           for(j=i+1;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  {
   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;jkl;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 {  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;
 datatype temp,s;
 head=L;
 p=head->next;
 temp=0;
 while(j {
 p->p_sum=temp;
 temp=temp+p->pb;
 p->kl=-3.322*log10(p->pb)+1;
/*编码，*/
 {
   s=p->p_sum;
  for(i=0;ikl;i++)
   p->code[i]=0;
  for(i=0;ikl;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;
 clrscr();
 pb_scan();
 pb_sort();
 head=my_creat(sym_arry,max_PN);
 valuelist(head);
 codedisp(head);
    }