信息論實驗課的第二個作業。
搗鼓了半天（別人的代碼）總算搗鼓明白了……
雖然只懂了二元的=。=
clc;
clear;
%輸入格式：[p1 p2 p3 … pn]
%A = [0.1 0.18 0.4 0.05 0.06 0.1 0.07 0.04];
A = input('輸入信源概率分佈：\n')
n = length(A);
%----先判斷輸入格式是否正確
for i = 1:n
if A(i)<0
fprintf('概率小於0，請重新輸入。\n');
A = input('輸入信源概率分佈：\n')
end
end
A = sort(A,'descend'); %降序排列
T = A;%設置一個當前編碼序列
[m,n] = size(A);%行列數
B=zeros(n,n-1);%生成一個空的編碼表
%-----編碼表的第一列
for i=1:n
B(i,1)=T(i);
end
sum=B(i,1)+B(i-1,1);%最後兩個概率相加
T(n-1)=sum;
T(n)=0;%把剛所求最後兩個數之和放進當前編碼序列，最後一個設置爲0
T = sort(T,'descend');%然後重新進行排序
t = n-1;%當前序列數目
%-----編碼表的其他列
for j=2:n-1 %從第二列開始
for i=1:t
B(i,j)=T(i);
end
K=find(T==sum); %找到當前序列中sum的位置，記在K中
B(n,j)=K(end);%從第二列開始，編碼表中的最後一位元素是sum在當前序列中的位置
sum=(B(t-1,j)+B(t,j));%繼續把最後兩個元素相加記爲sum
T(t-1)=sum;
T(t)=0;%把剛所求最後兩個數之和放進當前編碼序列，最後一個設置爲0
T = sort(T,'descend'); %然後重新進行排序
t=t-1;%當前序列數目
end
%編碼表
disp('編碼表爲：')
B
%-----開始編碼
%先設置最後一列的兩個元素編碼爲0和1
%這裏寫下劃線是因爲matlab會顯示不出來0，所以只能加上下劃線讓它顯示出來
%因爲有下劃線，所以後面計算碼長的時候會除2
END1=sym('[_0,_1]');
END=END1;
t=3;
d=1;
for j=n-2:-1:1 %從倒數第二列開始依次對各列元素編碼
for i=1:t-2
if i>1 & B(i,j)==B(i-1,j)
d=d+1;
else
d=1;
end
%把相加後的那個數設置爲-1方便找到
B(B(n,j+1),j+1)=-1;
temp=B(:,j+1);
x=find(temp==B(i,j));
%給沒有變過的值編碼
END(i)=END1(x(d));
end
y=B(n,j+1);
%給變過的值編碼，上面的補0，下面的補1
END(t-1)=[char(END1(y)),'_0'];
END(t)=[char(END1(y)),'_1'];
t=t+1;
END1=END;
end
%編碼結果
disp('編碼結果爲：')
END
%-----計算編碼效率p
for i=1:n
[a,b]=size(char(END(i)));
M(i)=b/2;
end
%計算平均碼長
L1 = 0;
for i=1:n
L1 = L1 + M(i).*A(i);
end
%計算信息熵
H1=log2(A);
H=-A*(H1');
p=H/L1;
disp('編碼效率爲：')
p
運行結果：
輸入信源概率分佈：
[1/6 1/4 5/12 1/6]
A =
0.1667 0.2500 0.4167 0.1667
編碼表爲：
B =
0.4167 0.4167 0.5833
0.2500 0.3333 0.4167
0.1667 0.2500 0
0.1667 2.0000 1.0000
編碼結果爲：
END =
[ _1, _0_1, _0_0_0, _0_0_1]
編碼效率爲：
p =
0.9850
輸入信源概率分佈：
[0.1 0.18 0.4 0.05 0.06 0.1 0.07 0.04]
A =
0.1000 0.1800 0.4000 0.0500 0.0600 0.1000 0.0700 0.0400
編碼表爲：
B =
0.4000 0.4000 0.4000 0.4000 0.4000 0.4000 0.6000
0.1800 0.1800 0.1800 0.1900 0.2300 0.3700 0.4000
0.1000 0.1000 0.1300 0.1800 0.1900 0.2300 0
0.1000 0.1000 0.1000 0.1300 0.1800 0 0
0.0700 0.0900 0.1000 0.1000 0 0 0
0.0600 0.0700 0.0900 0 0 0 0
0.0500 0.0600 0 0 0 0 0
0.0400 5.0000 3.0000 2.0000 2.0000 2.0000 1.0000
編碼結果爲：
END =
[ _1, _0_0_1, _0_1_1, _0_0_0_0, _0_1_0_0, _0_1_0_1, _0_0_0_1_0, _0_0_0_1_1]
編碼效率爲：
p =
0.9779