[发明专利]一种哈夫曼编码的数值运算实现方法及电路

权利要求书

1.一种哈夫曼编码的数值运算实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：统计数据中各个字符的出现概率，得到字符集及相应的概率集；

S2：计算出数据的字符集中各个字符的编码长度，将各个字符的编码长度序列简称为码长集，根据概率集和码长集计算码长序列；

S3：根据码长序列，通过数值运算的方式输出哈夫曼编码。

2.根据权利要求1所述的一种哈夫曼编码的数值运算实现方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：统计数据中各个字符的出现概率，得到字符集{s₁,s₂,...,s_n}及相应的概率集{p₁,p₂,...,p_n}。

3.根据权利要求2所述的一种哈夫曼编码的数值运算实现方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤：

S21：设定字符集对应的码长集为{m₁,m₂,...,m_n}，初始值均为1；

S22：将字符集、概率集、码长集进行打包，并按照概率p_i从小到大的顺序排序；

S23：计算每个哈夫曼编码合二为一过程中，权值最小的两个节点实质包含的字符数k；

S24：将码长集中前k个字符的码长增加1位，即m_i＝m_i+1,i＝1,2,L,k；

S25：设定一个中间变量count＝p₁+p_k，将概率集前k个数据修改为count；

S26：重复执行步骤S22-S25，执行n-2次，完成码长序列的计算。

4.根据权利要求3所述的一种哈夫曼编码的数值运算实现方法，其特征在于，在所述步骤S23中，所述的字符数k具体表达式为：

5.根据权利要求4所述的一种哈夫曼编码的数值运算实现方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：将字符集、码长集进行打包，并按照码长m_i从小到大排序，得到数据序列：q₁＝0，其中，q_i的码长为m_i的二进制即表示第i个字符对应的范式哈夫曼编码。

6.一种应用如权利要求5所述的哈夫曼编码的数值运算实现方法的电路，其特征在于，包括单片机、存储器、显示器、振荡电路、复位电路和加法器模块；其中：

所述单片机输入端与所述振荡电路、复位电路输出端电性连接；

所述单片机输出端与所述显示器电性连接；

所述单片机与所述存储器、加法器模块电性连接，实现数据的交互，运用加法器模块与单片机结合实现哈夫曼编码的数值运算实现方法。

7.根据权利要求6所述的哈夫曼编码的数值运算实现电路，其特征在于：所述加法器模块包括74HC595串转并子模块、74LS283全加器子模块和74HC165并转串子模块；其中：

所述74HC595串转并子模块输入端与所述单片机输出端电性连接；

所述74HC595串转并子模块输出端与所述74LS283全加器子模块输入端电性连接；

所述74LS283全加器子模块输出端与所述74HC165并转串子模块输入端电性连接；

所述74HC165并转串子模块输出端与所述单片机电性连接。

8.根据权利要求7所述的哈夫曼编码的数值运算实现电路，其特征在于：所述单片机采用P87C51RD单片机。

9.根据权利要求7所述的哈夫曼编码的数值运算实现电路，其特征在于：所述存储器采用AT24C02储存器。

10.根据权利要求7所述的哈夫曼编码的数值运算实现电路，其特征在于：所述显示器采用LCD4002液晶显示器。