?? dlgshannon.cpp
字號:
// DlgShannon.cpp : implementation file
//
#include "stdafx.h"
#include "ch1_1.h"
#include "DlgShannon.h"
#include <math.h>
#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#undef THIS_FILE
static char THIS_FILE[] = __FILE__;
#endif
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CDlgShannon dialog
CDlgShannon::CDlgShannon(CWnd* pParent /*=NULL*/)
: CDialog(CDlgShannon::IDD, pParent)
{
//{{AFX_DATA_INIT(CDlgShannon)
m_dEntropy = 0.0;
m_dAvgCodeLen = 0.0;
m_dEfficiency = 0.0;
//}}AFX_DATA_INIT
}
void CDlgShannon::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
CDialog::DoDataExchange(pDX);
//{{AFX_DATA_MAP(CDlgShannon)
DDX_Control(pDX, IDC_LST_Table, m_lstTable);
DDX_Text(pDX, IDC_EDIT1, m_dEntropy);
DDX_Text(pDX, IDC_EDIT2, m_dAvgCodeLen);
DDX_Text(pDX, IDC_EDIT3, m_dEfficiency);
//}}AFX_DATA_MAP
}
BEGIN_MESSAGE_MAP(CDlgShannon, CDialog)
//{{AFX_MSG_MAP(CDlgShannon)
//}}AFX_MSG_MAP
END_MESSAGE_MAP()
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CDlgShannon message handlers
BOOL CDlgShannon::OnInitDialog()
{
// 字符串變量
CString str;
// 循環變量
LONG i;
LONG j;
// 中間變量
FLOAT fT;
LONG iTemp;
// 保存計算中間結果的數組
FLOAT * fTemp;
// 保存映射關系的數組
LONG * iMap;
// 當前編碼區間的頻率和
FLOAT fTotal;
// 計數（編碼完成的個數）
LONG iCount = 0;
// 頻率和
FLOAT fSum;
// 起始位置
LONG iStart;
// 指向布爾型數組的指針
BOOL * bFinished;
// 調用默認得OnInitDialog()函數
CDialog::OnInitDialog();
// 初始化變量
m_dEntropy = 0.0;
m_dAvgCodeLen = 0.0;
// 計算圖像熵
for (i = 0; i < m_iColorNum; i ++)
{
// 判斷概率是否大于0
if (m_fFreq[i] > 0)
{
// 計算圖像熵
m_dEntropy -= m_fFreq[i] * log(m_fFreq[i]) / log(2.0);
}
}
// 分配內存
fTemp = new FLOAT[m_iColorNum];
m_strCode = new CString[m_iColorNum];
bFinished = new BOOL[m_iColorNum];
iMap = new LONG[m_iColorNum];
fTotal = 0;
// 初始化fTemp為m_fFreq, bFinished為FALSE
for (i = 0; i < m_iColorNum; i ++)
{
// 賦值
fTemp[i] = m_fFreq[i];
// 初始化映射關系
iMap[i] = i;
// 初始化為FALSE
bFinished[i] = FALSE;
// 計算fTotal
fTotal += m_fFreq[i];
}
// 用冒泡法對進行灰度值出現的概率排序，結果保存在數組fTemp中
for (j = 0; j < m_iColorNum - 1; j ++)
{
for (i = 0; i < m_iColorNum - j - 1; i ++)
{
if (fTemp[i] > fTemp[i + 1])
{
// 互換
fT = fTemp[i];
fTemp[i] = fTemp[i + 1];
fTemp[i + 1] = fT;
// 更新映射關系
iTemp = iMap[i];
iMap[i] = iMap[i+1];
iMap[i+1] = iTemp;
}
}
}
//////////////////////////////////////////////////////////
// 計算香農－弗諾編碼表
// 找到概率大于0處才開始編碼
for (iStart = 0; iStart < m_iColorNum - 1; iStart ++)
{
// 判斷概率是否大于0
if (fTemp[iStart] > 0)
{
// 跳出
break;
}
}
// 初始化變量
fSum = 0;
str = "1";
// 開始編碼
while(iCount < m_iColorNum)
{
// 初始化iCount為iStart
iCount = iStart;
// 循環編碼
for (i = iStart; i < m_iColorNum; i ++)
{
// 判斷是否編碼完成
if (bFinished[i] == FALSE)
{
// 編碼沒有完成，繼續編碼
// fSum加當前出現的頻率
fSum += fTemp[i];
// 判斷是否超出總和的一半
if (fSum > fTotal/2.0)
{
// 超出，追加的字符改為0
str = "0";
}
// 編碼追加字符1或0
m_strCode[iMap[i]] += str;
// 判斷是否編碼完一段
if (fSum == fTotal)
{
// 完成一部分編碼，重新計算fTotal
// 初始化fSum為0
fSum = 0;
// 判斷是否是最后一個元素
if (i == m_iColorNum - 1)
{
// 是最后，設置從起始點開始
j = iStart;
}
else
{
// 不是最后，設置從下一個點開始
j = i + 1;
}
// 保存j值
iTemp = j;
str = m_strCode[iMap[j]];
// 計算下一段的fTotal
fTotal = 0;
for (; j < m_iColorNum; j++)
{
// 判斷是否是同一段編碼
if ((m_strCode[iMap[j]].Right(1) != str.Right(1))
|| (m_strCode[iMap[j]].GetLength() != str.GetLength()))
{
// 退出循環
break;
}
// 累加
fTotal += fTemp[j];
}
// 初始化str為1
str = "1";
// 判斷是否該段長度為1
if (iTemp + 1 == j)
{
// 是，表示該段編碼已經完成
bFinished[iTemp] = TRUE;
}
}
}
else
{
// iCount加1
iCount ++;
// 計算下一次循環的fTotal
// 初始化fSum為0
fSum = 0;
// 判斷是否是最后一個元素
if (i == m_iColorNum - 1)
{
// 是最后，設置從起始點開始
j = iStart;
}
else
{
// 不是最后，設置從下一個點開始
j = i + 1;
}
// 保存j值
iTemp = j;
str = m_strCode[iMap[j]];
// 計算下一段的fTotal
fTotal = 0;
for (; j < m_iColorNum; j++)
{
// 判斷是否是同一段編碼
if ((m_strCode[iMap[j]].Right(1) != str.Right(1))
|| (m_strCode[iMap[j]].GetLength() != str.GetLength()))
{
// 退出循環
break;
}
// 累加
fTotal += fTemp[j];
}
// 初始化str為1
str = "1";
// 判斷是否該段長度為1
if (iTemp + 1 == j)
{
// 是，表示該段編碼已經完成
bFinished[iTemp] = TRUE;
}
}
}
}
// 計算平均碼字長度
for (i = 0; i < m_iColorNum; i ++)
{
// 累加
m_dAvgCodeLen += m_fFreq[i] * m_strCode[i].GetLength();
}
// 計算編碼效率
m_dEfficiency = m_dEntropy / m_dAvgCodeLen;
// 保存變動
UpdateData(FALSE);
//////////////////////////////////////////////////////////
// 輸出計算結果
// ListCtrl的ITEM
LV_ITEM lvitem;
// 中間變量，保存ListCtrl中添加的ITEM編號
int iActualItem;
// 設置List控件樣式
m_lstTable.ModifyStyle(LVS_TYPEMASK, LVS_REPORT);
// 給List控件添加Header
m_lstTable.InsertColumn(0, "灰度值", LVCFMT_LEFT, 60, 0);
m_lstTable.InsertColumn(1, "出現頻率", LVCFMT_LEFT, 78, 0);
m_lstTable.InsertColumn(2, "香農弗諾編碼", LVCFMT_LEFT, 110, 1);
m_lstTable.InsertColumn(3, "碼字長度", LVCFMT_LEFT, 78, 2);
// 設置樣式為文本
lvitem.mask = LVIF_TEXT;
// 計算平均碼字長度
for (i = 0; i < m_iColorNum; i ++)
{
// 添加一項
lvitem.iItem = m_lstTable.GetItemCount();
str.Format("%u",i);
lvitem.iSubItem = 0;
lvitem.pszText= (LPTSTR)(LPCTSTR)str;
iActualItem = m_lstTable.InsertItem(&lvitem);
// 添加其它列
lvitem.iItem = iActualItem;
// 添加灰度值出現的頻率
lvitem.iSubItem = 1;
str.Format("%f",m_fFreq[i]);
lvitem.pszText = (LPTSTR)(LPCTSTR)str;
m_lstTable.SetItem(&lvitem);
// 添加香農弗諾編碼
lvitem.iSubItem = 2;
lvitem.pszText = (LPTSTR)(LPCTSTR)m_strCode[i];
m_lstTable.SetItem(&lvitem);
// 添加碼字長度
lvitem.iSubItem = 3;
str.Format("%u",m_strCode[i].GetLength());
lvitem.pszText = (LPTSTR)(LPCTSTR)str;
m_lstTable.SetItem(&lvitem);
}
// 返回TRUE
return TRUE;
}
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