(推荐下载)huffman编码实验matlab[1]

1、（完整word版）huff man编码实验matlab 1编辑整理:尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们 对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（完整word版）huffman编码实验matlabl）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议 和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以 下为（完整word版）huffman编码实验matlab的全部内容。实验报告Huffman编码算法的实现一、实验目的K

2、学习Mat lab软件的使用和编程；2、进一步深入理解Huffman编码算法的原理；3、提高独立进行算法编程的能力。二、实验内容1X用Mat lab实现Huffman编码算法程序；2、要求程序输出显示所有的码字以及编码效率；3、设计简单的输入界面(可以是简单的文字提示信息)，程序运行时 提示用户输入代表信源符号概率的向量;要对用户输入的概率向量进 行合法性检查。三、实验原理1X二进制Huffman编码的基本原理及算法(D把信源符号集中的所有符号按概率从大到小排队。(2)取概率最小的两个符号作为两片叶子合并(缩减)到一个节点。(3)视此节点为新符号，其概率等于被合并(缩减)的两个概率之和， 参与

3、概率排队。(4)重复(2) (3)两步骤，直至全部符号都被合并(缩减)到根。(5)从根出发，对各分枝标记0和1。从根到叶的路径就给出了各个码 字的编码和码长.2、程序设计的原理(1)程序的输入：以一维数组的形式输入要进行huffman编码的信源符 号的概率，在运行该程序前，显示文字提示信息，提示所要输入的概率 矢量；然后对输入的概率矢量进行合法性判断，原则为：如果概率矢量 中存在小于0的项，则输入不合法，提示重新输入;如果概率矢量的求和 大于1,则输入也不合法，提示重新输入。(2) huffman编码具体实现原理：在输入的概率矩阵P正确的前提条件下，对P进行排序，并用矩 阵L记录p排序之前各元

4、素的顺序，然后将排序后的概率数组P的前两 项，即概率最小的两个数加和，得到新的一组概率序列，重复以上过程， 最后得到一个记录概率加和过程的矩阵p以及每次排序之前概率顺序的 矩阵肌2新生成一个n1行n歹IJ,并且每个元素含有n个字符的空白矩阵, 然后进行huffman编码：将C矩阵的第nT行的第一和第二个元素分别令为0和1(表示在编 码时，根节点之下的概率较小的元素后补0,概率较大的元素后补 后面的编码都遵守这个原则)然后对n-i-1的第一、二个元素进行编码，首先在矩阵a中第n-i行找到值为1所在的位置，然后在c矩阵中第n-i行中找到对应位置 的编码(该编码即为第n-i-1行第一、二个元素的根节

5、点)，则矩阵c的第n-i行的第一、二个元素的n-1的字符为以上求得的编码值， 根据之前的规则，第一个元素最后补0,第二个元素最后补1,则完成 该行的第一二个元素的编码最后将该行的其他元素按照I矩阵c中第n-i行第j+1列的值等于对 应于a矩阵中第n-i+1行中值为J+1的前面一个元素的位置在c矩阵 中的编码值“的原则进行赋值，重复以上过程即可完成huffman编码。3计算信源爛和平均码长，其比值即为编码密码效率。四、Huffman编码的Mat lab源程序p二i nput (p lease i nput a number :?)%提示输入界面if p(i) 0fpr i ntf (n The

6、probab iI i t i es in huffman can not less than 0! rV )；p=inputC please input a number：)%如果输入的概率数组中有小于0的值，则重新输入概率数组sum of the probabi lities in huffman can more than 1 ! rT )；input a number：)%如果输入的概率数组总和大于1,则重新输入概率数组%对概率数组q进行从小至大的排序，并且用I数组返回 一个数组，该数组表示概率数组q排序前的顺序编号a (ir：) = I (1：ni+1) , zeros (1fiD%

7、由数组I构建一个矩阵，该矩阵表明概率合并时的顺序，用于后面的编码q=q(1) +q (2) , q(3:n), 1；%将排序后的概率数组q的前两项，即概率最小的ifendabs (sum(p) 1 )0 fpr intf (n The p二inputCpleaseendq二P；a二zeros (n1.n);for i=1: n-1q, I 二sort (q)%生成一个n-1行n列的数组n二length(p);两个数加和，得到新的一组概率序列end for i=1:n-1c(i, 1 :n*n)二blanks (n*n)；%生成一个n-1行n列，并且每个元素的的长度为n的空白数组，C矩阵用于进行

8、huffman编码，并且在编码中与a矩阵有一定的对应 关系endC (n1, n)二O；%由于a矩阵的第n-1行的前两个元素为进行huffman编码加和运算时所得的最c(n-1, 2*n)二I5;后两个概率，因此其值为0或1,在编码时设第n-1行的第一个空白字符为0,第二个空白字符1。for i=2：n1c ( n i, 1 : n1)=c ( n i +1, n* (f i nd (a (n i +1 , : ) 1 ) ) (n2 ) : n (find (a(ni+1, : )=D) )%矩阵c的第n-i的第一个元素的n-1的字符赋值为对应于a矩阵中第n-i+1行中值为1的位置在c矩阵中

9、的编码值c (ni, n)二0根据之前的规则，在分支的第一个元素最后补0c(ni,n+1:2*n-1)=c (n-i, 1：n-1)%矩阵c的第n-i的第二个元素的n-1的字符与第n-i行的第一个元素的前n-1个符号相同，因为其根节点相同c(ni, 2*n)二r%根据之前的规则，在分支的第一个元素最后补1for j=1:i-1c (ni, (j+1) *n+1: (j+2)*n)二c (ni +1, n* (f i nd (a (n- i +1, :)=j+1) 1) +1: n *find (a(n-i+1, : )=j+1) )%矩阵c中第n-i行第j+1列的值等于对应于a矩阵中 第n-i

10、+1行中值为j+1的前面一个元素的位置在c矩阵中的编码值endend%完成huffman码字的分配for i=1: nh (i, 1：n)=c(1, n*(find (a(1, : )=i)-1)+1：find (a (1, :) = i) *n)%用h表示最后的huffman编码，矩阵h的第i行的元素对应于矩阵c的第一 行的第i个元素II (i) = length (find (abs(h (i,：)=32)% 计算每一个huffman编码的长度endl=sum(po*l I) ;%计算平均码长fpr intf(n huffman code: n)；hhh二sum(p。*(I og2 (p)

11、 ) ;%计算信源爛fpr i ntf (n the huffman effciency：n);t二hh/1%计算编码效率五、程序运行结果(1)如果输入正确的概率矢量，结果如下：p I ease i nput a number : 0. 32 0. 18 0。05 0。10 0。15 0. 2p =0. 32000. 1800 0o 05000。10000。15000。2000huffman code:h =11001010101110001the huffman effciency：t二0. 9774(2)如果输入不正确的概率矢量，结果如下:p Iease i nput a number:

12、-0。2 0。5 0。3 0.4huffman code: h二01100111010001011the huffman effciency：t二0。9894六、实验总结1、在该实验的过程中，利用一个矩阵记录每次排序前概率的所在位置， 是该实验的关键，在编码的过程中利用该矩阵就能比较容易进行huffman编码。2、通过这个实验，对huffman编码的具体实现原理了解的更加深刻，在 实验的过程中也遇到了一些问题，通过查找资料和相关书籍得到了解决， 总的来说， 在完成该实验的过程中， 还是学到了比较多的知识， 包括使 对一些mat lab语句的掌握的更加熟练，完成算法必须要有一个整体 的把握等等。-0o 20000.5000 0o 30000. 4000The probabi I ities in huffman can notI ess than 0!p I ease i nputp =Oo 6000a number: