算术编码C++ 源代码

#include<iostream> #include<string> #include <stdlib.h> #include <vector> #include<math.h> using namespace std; char *inttochar(int,char*); double bitoin(char *,int); char *shift(char*); int main() { int i,lgt,k,len_p,len,len_coder,leng_char; double u=1,l=0; double aa,bb,l1,min; double *fx,*prob; char *p,*result; string alpha; //输入源码字符并根据源码字符的长度为概率和概率空间分布函数动态分配内存 cout<<"input alpha:"<<endl; cin>>alpha; cout<<"input the minimun of difference min and the length of result"<<endl; cin>>min>>lgt; len=alpha.length(); prob=new double[len]; fx=new double[len+1]; result=new char[lgt+1]; result[lgt]='\0'; //输入概率、需要编码的序列和计算概率的分布函数 cout<<"input prob of alpha:"<<endl; for (i=0;i<len;i++) cin>>prob[i]; fx[0]=0; for (i=0;i<len;i++) fx[i+1]=fx[i]+prob[i]; //计算正确解码需要的最少长度k k=ceil(log(1/min))/log(2); k=k*2; //输入需要解码码字的长度,根据需要解码的码字长度给整数转换为字符串以后的结果动态分配存储空间 cout<<"input the length of coder:"<<endl; cin>>len_coder; leng_char=8*len_coder+1; p=new char[leng_char]; p=inttochar(len_coder,p); len_p=strlen(p); if (k>len_p) k=len_p; i=0; //根据给定的解码长度确定退出循环处理，当解码区间完全落在[0 0.5)或者[0.5 1)时 //根据编码的原理清除对应的字符0或1并变换解码区间 while(lgt>0) { if (l>=0 && u<0.5) { p=shift(p); l=2*l; u=2*u; } else if (l>=0.5 && u<1) { p=shift(p); l=2*(l-0.5); u=2*(u-0.5); } //若解码区间不完全落在给定区间，取出序列中的前k位转换为十进制小数bb //根据bb找出对应字符在信源字符串中的位置j，根据j的值输出相应的信源字符 //并更改解码区间的上下限和循环次数 else { aa=bitoin(p,k); bb=(aa-l)/(u-l); for(int j=0;j<len;j++) { if (bb>=fx[j]&&bb<fx[j+1]) break; } result[i]=alpha[j]; l1=l+(u-l)*fx[j]; u=l+(u-l)*fx[j+1]; l=l1; i++; lgt--; } } //输出解码后的结果result cout<<"\nresult="<<result<<endl; delete p; delete fx; delete prob; delete result; return 0; } //函数bitoin将二元字符串转换为十进制小数，并以double型返回 //*coder为待转换的二元字符串 //k为需要转换的长度 double bitoin(char *code,int k) { int i; double result,aa=0; for(i=0;i<k;i++) { result=pow(2,-i-1); result=(code[i]-48)*result; aa+=result; } return(aa); } //函数int2char将输入的整型数组coder[]转换为由二进制表示的序列 // coder中的每个元素都转换为8位，将所有得到的字符串连接成一个字符串再存入指针*p // c[]用于存储每个整数转换得到的8位二元序列 //len为resu的长度，由输入得到 char *inttochar(int len,char *p1) { int i,j,k,m; char l,c[9]; //声明变长数组，输入需要解码的码字 cout<<"input coder:"<<endl; vector<int> coder(len); for(i=0;i<len;i++) cin>>coder[i]; //对数组coder[]处理，外层循环实现对数组coder的所有元素的处理 //内层循环实现对每个整数的处理 for(i=0;i<len;i++) { m=coder[i]; for(j=0;j<8;j++) { //商为1时单独处理 if(m==1) { c[j]='1'; m=0; continue; } //如果得到的余数不足8位，则进行补0处理得到 if(m==0) { c[j]='0'; continue; } k=m%2; m=m/2; c[j]=(char)(k+48); } //对得到的c[]中的字符串倒序处理 for(k=0;k<4;k++) { l=c[k]; c[k]=c[7-k]; c[7-k]=l; } //将由整数得到的8位序列存入p1中，并对所有整数得到的字符串实现连接处理 for(k=0;k<8;k++) { p1[8*i+k]=c[k]; } p1[8*i+k]='\0'; } return(p1); } //函数shift实现对字符串的左移处理，并在末位填充字符串0 //*p为给定的字符串指针，处理后的结果仍存储于指针p中 char *shift(char* p) { int i,leng; leng=strlen(p); for(i=0;i<leng-1;i++) p[i]=p[i+1]; p[leng-1]=48; p[leng]='\0'; return p; }