В сообщении встречается 10 разных букв. При его передаче использован неравномерный двоичный префиксный...

Тематика Информатика
Уровень 5 - 9 классы
префиксный код двоичный код длина кодового слова минимальная длина кодирование информация передача данных разные буквы неравномерный код вычисление длины
0

В сообщении встречается 10 разных букв. При его передаче использован неравномерный двоичный префиксный код. Известны коды трех букв: 11, 100, 101. Коды остальных семи букв имеют одинаковую длину. Какова минимальная суммарная длина всех 10-ти кодовых слов

avatar
задан 2 месяца назад

2 Ответа

0

Для решения этой задачи нужно использовать алгоритм оптимального префиксного кодирования Хаффмана.

Сначала найдем вероятности появления каждой буквы. У нас есть информация о трех буквах с кодами 11, 100, 101. Пусть эти буквы имеют вероятности p1, p2 и p3 соответственно. Также пусть остальные семь букв имеют вероятность p. Тогда у нас имеем систему уравнений:

p1 + p2 + p3 + 7p = 1 p12 + p23 + p3*3 + 7p = L

где L - суммарная длина всех кодовых слов.

Решив эту систему уравнений, мы найдем оптимальные вероятности и суммарную минимальную длину всех кодовых слов.

После нахождения вероятностей для каждой буквы, мы можем построить оптимальное дерево Хаффмана и найти длину каждого кодового слова.

Таким образом, минимальная суммарная длина всех 10 кодовых слов будет равна сумме произведений вероятностей каждой буквы на длину ее кода в оптимальном дереве Хаффмана.

avatar
ответил 2 месяца назад
0

Для решения задачи о минимальной суммарной длине всех кодовых слов, нужно учитывать принципы префиксного кодирования и оптимального кодирования, например, код Хаффмана.

Шаг 1: Анализ известных кодов

У нас есть три известных кода:

  • 11
  • 100
  • 101

Эти коды уже являются префиксными, что означает, что ни один код не является началом другого. Это условие выполнено, так как:

  • 11 не является началом 100 или 101
  • 100 не является началом 11 или 101
  • 101 не является началом 11 или 100

Шаг 2: Выбор длины для оставшихся кодов

Необходимо выбрать длину для остальных семи кодов. Учитывая, что у нас есть уже три двух- и трехбитных кода, оставшиеся семь кодов должны быть достаточно длинными, чтобы не пересекаться с уже известными кодами. Код длиной 3 бита уже использован (100, 101), поэтому следующие коды должны быть длиной не менее 4 бит.

Шаг 3: Построение оставшихся кодов

Теперь построим семь кодов длиной 4 бита, которые не пересекаются с известными кодами.

Примеры возможных кодов:

  • 1100
  • 1101
  • 1110
  • 1111
  • 1000
  • 1001
  • 1010

Шаг 4: Проверка префиксного условия

Убедимся, что добавленные коды не нарушают префиксное условие. Они не должны быть префиксами друг друга и уже существующих кодов.

  • Коды 11, 100 и 101 имеют длину 2 и 3 бита.
  • Коды 1100, 1101, 1110, 1111, 1000, 1001 и 1010 имеют длину 4 бита и не являются префиксами для 11, 100 и 101.

Шаг 5: Вычисление суммарной длины всех кодов

Теперь вычислим суммарную длину всех кодов:

  • Длина кодов 11 (2 бита)
  • Длина кодов 100, 101 (по 3 бита каждый)
  • Длина каждого из оставшихся семи кодов (по 4 бита каждый)

Суммарная длина вычисляется так: [ 2 + 3 + 3 + 4 \times 7 = 2 + 3 + 3 + 28 = 36 ]

Заключение

Минимальная суммарная длина всех 10-ти кодовых слов составляет 36 бит.

avatar
ответил 2 месяца назад

Ваш ответ

Вопросы по теме