2022年算術(shù)編碼的C++實現(xiàn)

1、算術(shù)編碼的C+實現(xiàn)#include <iostream>#include <string>#include <cstring>#include <vector>using namespace std;#define N 50 /輸入的字符應該不超過50個struct L /構(gòu)造用于求各字符及其概率char ch; /存儲出現(xiàn)的字符不重復 int num; /存儲字符出現(xiàn)的次數(shù)double f;/存儲字符的概率 ;/顯示信息void disp();/求概率函數(shù)，輸入：字符串；輸出：字符數(shù)組、字符的概率數(shù)組;返回：數(shù)組長度；int proba(str

2、ing str,char c,long double p,int count);/求概率的輔助函數(shù)int search(vector<L> arch,char,int n);/編碼函數(shù)，輸入：字符串，字符數(shù)組，概率數(shù)組，以及數(shù)組長度；輸出：編碼結(jié)果long double bma(char c,long double p,string str,int number,int size);/譯碼函數(shù)，輸入：編碼結(jié)果，字符串，字符數(shù)組，概率數(shù)組，以及它們的長度；輸出：字符串/該函數(shù)可以用于檢測編碼是否正確void yma(string str,char c,long double p, i

3、nt number,int size,long double input);int main()string str; /輸入要編碼的String類型字符串int number=0,size=0; /number-字符串中不重復的字符個數(shù)；size-字符串長度char cN; /用于存儲不重復的字符 long double pN,output; /pN-不重復字符的概率，output-編碼結(jié)果disp();cout<<"輸入要編碼的字符串:"getline(cin,str); /輸入要編碼的字符串size=str.length(); /字符串長度number=p

4、roba(str,c,p,size);/調(diào)用求概率函數(shù)，返回不重復字符的個數(shù)cout.setf(ios:fixed); /“魔法配方規(guī)定了小數(shù)局部的個數(shù)cout.setf(ios:showpoint); /在此規(guī)定編碼結(jié)果的小數(shù)局部有十個cout.precision(10);output=bma( c, p, str, number, size);/調(diào)用編碼函數(shù)，返回編碼結(jié)果yma(str,c, p, number, size, output); /調(diào)用譯碼函數(shù)，輸出要編碼的字符串， /以驗證編碼是否正確return 0;/顯示信息void disp()cout<<endl;cou

5、t<<"*算術(shù)編碼*n"cout<<"* heiness*n"cout<<endl;cout<<"此程序只需要輸入要編碼的字符串，不需要輸入字符概率n" cout<<endl;/求概率函數(shù)int proba(string str,char c,long double p, int count) cout.setf(ios:fixed); /“魔法配方規(guī)定了小數(shù)局部位數(shù)為三位cout.setf(ios:showpoint);cout.precision(3);vector<

6、;L>pt; /定義了構(gòu)造類型的向量，用于同時存儲不重復的字符和其概率 L temp; /構(gòu)造類型的變量temp.ch = str0; /暫存字符串的第一個字符，它的個數(shù)暫設為1temp.num=1; temp.f=0.0;pt.push_back(temp); /將該字符及其個數(shù)壓入向量 for (int i=1;i<count;i+)/對整個字符串進展掃描temp.ch=stri; /暫存第二個字符temp.num=1;temp.f=0.0;for (int j=0;j<pt.size();j+) /在構(gòu)造向量中尋找是否有重復字符出現(xiàn) /假設重復，該字符個數(shù)加1，并跳出循

7、環(huán)int k; /假設不重復，那么壓入該字符，并跳出循環(huán)k=search(pt,stri,pt.size();if(k>=0)ptk.num+;break;else pt.push_back(temp);break;for (i=0;i<pt.size();i+) /計算不重復字符出現(xiàn)的概率pti.f=double(pti.num)/count; intnumber=pt.size(); /計算不重復字符出現(xiàn)的次數(shù) cout<<"各字符概率如下：n" for (i=0;i<number;i+) /顯示所得的概率，驗證是否正確 if (count

8、=0) cout<<"NO sample!n" else ci=pti.ch; pi=pti.f; cout<<ci<<"的概率為："<<pi<<endl; return number; /返回不重復字符的個數(shù)/求概率的輔助函數(shù)/假設搜索發(fā)現(xiàn)有重復字符返回正數(shù)/否那么，返回-1int search(vector<L> arch,char ch1,int n)for (int i=0;i<n;i+) if(ch1=archi.ch) return i;return -1;/編碼函

9、數(shù)long double bma(char c,long double p,string str,int number,int size)long double High=0.0,Low=0.0,high,low,range;/High-下一個編碼區(qū)間的上限，Low-下一個編碼區(qū)間的下限；/high-中間變量，用來計算下一個編碼區(qū)間的上限；/low-中間變量，用來計算下一個編碼區(qū)間的下限；/range-上一個被編碼區(qū)間長度int i,j=0;for(i=0;i<number;i+)if(str0=ci) break; /編碼第一個字符while(j<i)Low+=pj+; /尋找該

10、字符的概率區(qū)間下限r(nóng)ange=pj; /得到該字符的概率長度High=Low+range; /得到該字符概率區(qū)間上限for(i=1;i<size;i+) /開場編碼第二個字符for(j=0;j<number;j+) /尋找該字符在c數(shù)組中的位置if(stri=cj)if(j=0) /假設該字符在c數(shù)組中的第一個字符low=Low; /此時該字符的概率區(qū)間下限剛好為零high=Low+pj*range;High=high;range*=pj; /求出該字符的編碼區(qū)間長度else /假設該編碼字符不是c數(shù)組中的第一個float proba_next=0.0;for(int k=0;k&

11、lt;=j-1;k+)proba_next+=pk; /再次尋找字符的概率區(qū)間下限low=Low+range*proba_next; /編碼區(qū)間下限high=Low+range*(proba_next+pj);/編碼區(qū)間上限Low=low; /編碼區(qū)間下限High=high; /編碼區(qū)間上限r(nóng)ange*=pj; /編碼區(qū)間長度else continue; /i+，編碼下一個字符cout<<endl;cout<<"輸入字符串的編碼為:"<<Low<<endl;return Low;/譯碼函數(shù)void yma(string str

12、,char c,long double p, int number,int size,long double input)vector<char> v; /定義char類型向量vlong double temp; /中間變量long double sumN; /存儲不重復字符概率區(qū)間的下限sum0=0.0; /數(shù)組第一個元素為0 for (int i=1;i<number+1;i+) /計算數(shù)組各元素的值 sumi=sumi-1+pi-1; for (int j=0;j<size;j+) for (int k=0;k<number;k+) /確定被編碼字符的下限屬于【0，1】之間的哪一段if (input>sumk)&&(input<sumk+1) /發(fā)現(xiàn)在哪就將屬于該段的字符壓入向量vv.push_back(strj);temp=(input-sumk)/(sumk+1-sumk);/計算下一個被編碼字符的下限input=temp;break;elsecontinue; cout<<endl;cout<<"譯碼輸出為：" /將譯碼結(jié)果輸出 for (int m=0;m<v.size();m+)cout<<vm;cout