信息与编码实验一信息熵的计算

1、桂林电子科技大学 数学与计算科学学院实验报告 实验室：06406 实验日期：2015年12月12日院（系）数学与计算科学学号1200710218姓名韩尚颖成绩课程名称信息与编码实验实验项目名 称实验一 信息熵的计算指导教师一 ，实验目的1. 将一大段英文文章作为要统计的样本文件2. 对样本文件进行一维概率统计，并计算出信源熵及冗余度3. 对样本文件进行二维概率统计，并计算出信源熵及冗余度二，实验原理 在进行统计时，首先要在程序中打开文件，然后对文件中的字符读入程序中，进行统计。而在二维统计时，尤其要求对文件的指针操作要熟悉。如读入 “newspaper”时，应该依次读入 “ne ew ws s

2、p pa ap pe er”，而如果使用fgetc()等命令读文件时，读入的是 “ne ws pa pe” 为了依次读入“ne ew ws sp pa ap pe er”，就要求在每次调入fgetc()等命令后，再将文件指针往后退一步，即要求学生能熟练使用fseek()命令进行指针定位操作。三，使用仪器，材料计算机，Visual C+ 6.0四，实验内容与步骤（过程及结果截图）首先，下载或者建立一个含有英文字母的txt文档，接下来，编写程序统计字符以及计算熵。一维：#include<stdio.h>#include<string.h>#include<math.h

3、>#define _FILEPATH "F:xinhao与编码0.txt"#define _ALAPHA_NUMBER (int)('z'-'a'+1)void PrintStati(int arr,int size);int Stati(const char *filePath,int arr);float EntropCompute(int arr,int sum,int arrSize);int main()int arr_ALAPHA_NUMBER*2=0;int sampleSize=0;sampleSize=Stati(_F

4、ILEPATH,arr);PrintStati(arr,_ALAPHA_NUMBER*2);printf("n");printf("sample size:%dn",sampleSize);printf("entrop:%fn",EntropCompute(arr,sampleSize,_ALAPHA_NUMBER*2);return 0;void PrintStati(int arr,int size)int i=0;while(i<size)if(i<_ALAPHA_NUMBER)printf("%c:%d

5、",i+'a',arri);elseprintf("%c:%d ",i+'A'-_ALAPHA_NUMBER,arri);i+;int Stati(const char *filePath,int arr)FILE *pFile=NULL;char c;int sum=0;pFile=fopen(filePath,"rb");if(pFile=NULL)printf("fail to open file");return 0;while(1)c=fgetc(pFile);if(c=EOF)br

6、eak;if(c>='a'&&c<='z')arrc-'a'+;sum+;else if(c>='A'&&c<='z')arr_ALAPHA_NUMBER+c-'A'+;sum+;fclose(pFile);return sum;float EntropCompute(int arr,int sum,int arrSize)float entrop=0.0F;int i=0;float probability=0;while(i<arrS

7、ize)if(arri!=0)probability=(arri*1.0F)/sum;entrop+=(-probability*(log(probability)/log(2);i+;return entrop;运行结果： 二维：#include <stdio.h>#include <math.h>#include <stdlib.h>#define NULL 0int charge(char c)int n; if(c>=65&&c<=90) c=c+32; if( c>+97&&c<=122) n

8、=c-97; return n; else return -1;int main() int count2626=0; char zifu1,zifu2; int i,n,m,j; int sum=0; float q, sum1=0; FILE *fp; if(fp=fopen("F:xinhao与编码0.txt", "rb")=NULL) printf(" can't open file!n"); exit(0); while(!feof(fp) zifu1=fgetc(fp); n=charge(zifu1); if(n

9、!= -1) zifu2=fgetc(fp); m=charge(zifu2); if(m!= -1) countnm+; fseek(fp,-1,1); fclose(fp); for(i=0;i<26;i+) for(j=0;j<26;j+) sum=sum+countij; printf("the number of all the code is %dn", sum); q=(float)sum; for(i=0;i<26;i+) for(j=0;j<26;j+) if(j%3=0) printf("n"); printf("%c%c,%4d, %6.5f% ",i+97,j+97,countij,countij*100/q); printf("n"); for(i=0;i<26;i+) for(j=0;j<26;j+) if(countij)sum1=sum1+(float)(countij/q)*log10(1/(double)(countij /q)/log10(doub