Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
1 слайд
Алгоритм построения орграфа Хаффмана
(алгоритм сжатия)
Учитель информатики:
Константинова Елена Ивановна
Муниципальное образовательное учреждение Раменская средняя общеобразовательная школа №8
2 слайд
Давид Хаффман (1925-1999)
Давид начал свою научную карьеру студентом в Массачусетсом технологическом институте (MIT), где построил свои коды в начале пятидесятых годов прошлого века.
3 слайд
Закодируем предложение
«НА_ДВОРЕ_ТРАВА,_НА_ТРАВЕ_ДРОВА»
Вначале нужно подсчитать количество вхождений каждого символа в тексте.
Создаем первый узел
4 слайд
Создаем еще один узел
Создаем еще один узел
5 слайд
Создаем еще один узел
Создаем еще один узел
6 слайд
Создаем еще один узел
7 слайд
Создаем еще один узел
8 слайд
Создаем еще один узел
9 слайд
Создаем еще один узел
10 слайд
Чтобы определить код для каждого из символов, входящих в сообщение, мы должны пройти путь от листа дерева, соответствующего этому символу, до корня дерева, накапливая биты при перемещении по ветвям дерева. Полученная таким образом последовательность битов является кодом данного символа, записанным в обратном порядке.
11 слайд
ПОДСЧИТАЕМ, СКОЛЬКО ДВОИЧНЫХ СИМВОЛОВ ОКАЖЕТСЯ В СООБЩЕНИИ
«НА_ ДВОРЕ_ ТРАВА,_ НА_ ТРАВЕ_ ДРОВА»
ДЛЯ ЭТОГО НАДО НАЙТИ ПРОИЗВЕДЕНИЕ ЧИСЛА СИМВОЛОВ В КОДЕ КАЖДОЙ БУКВЫ НА КОЛИЧЕСТВО РАЗ, КОТОРОЕ ЭТА БУКВА ВСТРЕЧАЕТСЯ В СООБЩЕНИИ, А ЗАТЕМ ПОЛУЧЕННЫЕ ПРОИЗВЕДЕНИЯ СЛОЖИТЬ. ПОЛУЧАЕМ:
2*6+ 3*4+ 4*2+ 4*1+ 4*2+ 4*2 +3*4 +4*2 +4*2 +3*5 = 95
12 слайд
ПОСКОЛЬКУ В СООБЩЕНИИ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ 10 РАЗЛИЧНЫХ СИМВОЛОВ, ДЛЯ ИХ КОДИРОВАНИЯ ТРЕБУЕТСЯ КАК МИНИМУМ ЧЕТЫРЕХБИТОВЫЕ ЦЕПОЧКИ, ПОЭТОМУ ПОСЛЕ КОДИРОВАНИЯ ДАННОГО СООБЩЕНИЯ ПОЛУЧИТСЯ ЦЕПОЧКА ОБЪЕМОМ 120 БИТ.
КОЭФФИЦИЕНТ СЖАТИЯ ЭТО ОТНОШЕНИЕ ОБЪЕМА ИСХОДНОГО СООБЩЕНИЯ К ОБЪЕМУ СЖАТОГО. В НАШЕМ СЛУЧАЕ ЭТО ОТНОШЕНИЕ РАВНО 120/95 = 120/95 = 1,26 .
13 слайд
НА САМОМ ДЕЛЕ ДАННОЕ СООБЩЕНИЕ В ПАМЯТИ КОМПЬЮТЕРА ЗАКОДИРОВАНО С ПОМОЩЬЮ ASCII, ПОЭТОМУ НА КАЖДЫЙ СИМВОЛ ОТВЕДЕНО 8 БИТ.
ТЕМ САМЫМ, ОБЪЕМ ИСХОДНОГО СООБЩЕНИЯ 240 БИТ, А КОЭФФИЦИЕНТ СЖАТИЯ СОСТАВЛЯЕТ 240/95 = 2,53.
ИЗ ЭТОГО ВИДНО, КАКОЙ ВЫИГРЫШ МЫ ПОЛУЧИЛИ, ЕСЛИ ЭТО СООБЩЕНИЕ НУЖНО БЫЛО БЫ ПЕРЕДАТЬ ПО КАНАЛУ СВЯЗИ ИЛИ СОХРАНИТЬ НА КАКОМ-ЛИБО НОСИТЕЛЕ.
14 слайд
ДЛЯ ДЕКОДИРОВНИЯ СЖАТОГО СООБЩЕНИЯ ВМЕСТЕ С НИМ ОБЫЧНО ПЕРЕСЫЛАЮТ НЕ КОДЫ ИСХОДНЫХ СИМВОЛОВ (Т.Е. ПЕРВЫЕ ДВЕ СТРОКИ), А САМ ОРГРАФ ХАФФМАНА (БЕЗ УКАЗАНИЯ ВЕСА КОРНЯ И РАЗМЕТКИ НА ДУГАХ, ИБО ОНА СТАНДАРТНА: ДУГА, ИДУЩАЯ ВЛЕВО, РАЗМЕЧАЕТСЯ -0, А ИДУЩАЯ ВПРАВО -1).
НА ЭТОМ, ОКАЗЫВАЕТСЯ, ТО ЖЕ МОЖНО СЭКОНОМИТЬ.
МАТЕМАТИКИ ДОКАЗАЛИ, ЧТО СРЕДИ АЛГОРИТМОВ КОДИРУЮЩИХ КАЖДЫЙ СИМВОЛ ПО ОТДЕЛЬНОСТИ И ЦЕЛЫМ КОЛИЧЕСТВОМ БИТ АЛГОРИТМ ХАФФМАНА ОБЕСПЕЧИВАЕТ НАИЛУЧШЕЕ СЖАТИЕ.
15 слайд
Используемая литература:
А.Г. Гейн. Математические основы информатики.
Педагогический университет «Первое сентября», 2008г.
http://edu.1september.ru/courses/07/008/01.pdf
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 663 226 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Лешкевич Екатерина Васильевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс профессиональной переподготовки
600 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Курс повышения квалификации
72/180 ч.
Мини-курс
4 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.