算法习题---4.4信息解码（UVa213）

Posted 2021-11-28 ssyfj

一：题目

消息编码方案要求在两个部分中发送一个被编码的消息。第一部分：称为头，包含消息的字符。第二部分包含一个模式 
表示信息。你必须写一个程序，可以解码这个消息。

（一）题目详细

你的程序的编码方案的核心是一个序列的“0和1”的字符串 。

0, 00, 01, 10, 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 0000, 0001, . . . , 1011, 1110, 00000, . . .（对应数字个数n,则表示的编码为2^n-1个）

序列中长度为1的1个，长度为2的3个，长度为3的7个，长度为4的15个。如果相邻两个具有相同的长度，第二可从第一个加1（2进制）。注意有序列中没有全都是1的串。

键被映射到标题中的字符。也就是说，第一个键（0）映射在标题的第一个字符，第二键（00）在头的二字符，k键映射到标头中的k个字符。

（二）案例

例如，假设标题是:AB#TANCnrtXc　　（可以包含空格）

然后0映射到A，00映射到B，01映射到#，10映射到T，000映射到A，…，110映射到X，0000映射到c.

该编码的信息包含0和1的和可能的回车，这是被忽略。消息分为段。一个段的前3位数字为二进制表示在段的键的长度。例如，如果前3位数字为010，则其余该段由长度为2（00，01，或10）。段的结束是1的字符串
在段中的键长度相同。因此一段长度2的键是终止11。整个编码的信息被000终止（这将意味着一段段其中的按键有0个）。通过将该段中的键进行翻译，该消息被解码的标题字符已被映射。

（三）输入

输入文件包含多个数据集。
每个数据集包含一个标题，这是在一个单独的行就其本身而言，和一个消息，它可能会延续几行。
头的长度（由三个数据位表示，0-7--->最大长度为七）是有限的唯一的事实，有一个关键字符串的最大长度为7（111的二进制）。--->（由于最大长度为7，所以所表示的最大编码数为2^7-1）
如果有多个在头一个字符的副本，然后几个键将映射到字符。
编码信息仅包含0和1的，这是一个合法的编码，根据所描述的计划。那是，信息段的开始与适当的序列的序列长度和位数1，在任何给定的段的键都是相同的长度，并且它们都对应于字符标题。
该消息以000终止

TNM AEIOU
0010101100011
1010001001110110011　　　　//允许换行
11000　　//这才是结束
$#**0100000101101100011100101000　　//结束

（四）输出

TAN ME

##*\$

二：代码实现

//信息解码，所有信息都属于ASCII码中
void Save_Encode(char Code_Header[MAX_LEN],char Encode[7][128],int CHT_Status)
{
    //开始向编码中存放数据
    //获取编码头--注意含有空格

    int ch,i=0;
    if (!CHT_Status)    //编码头没有获取
        while (1)
        {
            ch = getchar();
            Code_Header[i++] = ch;
            if (ch == ‘\n‘||ch==EOF)
                break;
        }

    //将编码头数据放入编码中--最重要
    int p,k = 0;
    for (i = 1; i <= 7; i++)
    {
        p = pow(2.0, i*1.0) - 1;
        for (int j = 0; j < p; j++)
            if (Code_Header[k] != ‘\n‘)
                Encode[i][j] = Code_Header[k++];
            else
                return;
    }
}

//获取编码文本到Code_Text
int Save_CodeText(char Code_Text[MAX_LEN], char Code_Header_Temp[MAX_LEN])
{
    int ch, i;

    while (1)
    {
        memset(Code_Header_Temp, 0, sizeof(Code_Header_Temp));
        //获取一行到Code_Header_Temp
        i = 0;
        while (1)
        {
            ch = getchar();
            Code_Header_Temp[i++] = ch==EOF?‘\n‘:ch;
            if (ch == ‘\n‘||ch==EOF)
                break;
        }
        if (Code_Header_Temp[0] != ‘1‘ && Code_Header_Temp[0] != ‘0‘)
            return 1;
        //将临时数据连接到Code_Text中
        if (strlen(Code_Text)>0)
            Code_Text[strlen(Code_Text)-1] = 0;
        strcat(Code_Text, Code_Header_Temp);
    }
    return 0;
}

//获取指定个数二进制文本的数值
int getVal(char* codeText,int n)
{
    int val = 0;
    for (int i = n - 1; i >= 0;i--)
    {
        int k = 1;
        for (int j = 1; j <= i; j++)
        {
            k *= 2;
        }
        val += (*codeText-‘0‘)*k;
        codeText++;
    }
    return val;
}

//处理数据，进行输出
void Deal_CodeData(char Encode[][128], char* Code_Text)
{
    int len,val,chk,k=0;

    while (1)
    {
        //找到编码长度
        len = getVal(&Code_Text[k], 3);
        Code_Text += 3;    //步长向后移动3个

        if (len == 0)    //3个0退出
            return;

        chk = pow(2.0, len*1.0) - 1;
        //根据长度,获取值
        while (1)
        {
            val = getVal(Code_Text, len);
            Code_Text += len;
            if (val == chk)
                break;

            //去对应位置找编码数据
            printf("%c", Encode[len][val]);
        }
    }
}

void func03()
{
    FILE* fi = freopen("data.in", "r", stdin);
    freopen("data.out", "w", stdout);

    //因为前三位表示长度，所以最长为7位其中七位编码最大为1111110可以表示2^7-1个数所以将列数设置为2^7=128
    char Encode[8][128];    //操作二维数组，我们直接从1开始，忽略0带来的麻烦
    //注意：每行只有2^n - 1 个有效

    char Code_Header[MAX_LEN];    //存放编码头
    char Code_Text[MAX_LEN];    //存放编码文本

    char Code_Header_Temp[MAX_LEN];    //存放有可能的编码头

    int CHT_Status=0;    //是否从临时数组中读取编码头

    memset(Code_Header_Temp, 0, sizeof(Code_Header_Temp));
    
    //开始进行读取处理数据
    while (!feof(fi))
    {
        memset(Code_Text, 0, sizeof(Code_Text));
        memset(Encode, 0, sizeof(Encode));
        memset(Code_Header, 0, sizeof(Code_Header));

        //将编码头数据保存到编码数组中
        if (CHT_Status)
            strcpy(Code_Header, Code_Header_Temp);

        Save_Encode(Code_Header, Encode,CHT_Status);

        //获取编码文本--文本可能不在同一行（难点）
        //方法：一次获取一个字符
        CHT_Status = Save_CodeText(Code_Text,Code_Header_Temp);

        //开始处理数据，并打印出来
        Deal_CodeData(Encode,Code_Text);
        printf("\n");
    }

    freopen("CON", "r", stdin);
    freopen("CON", "w", stdout);
}