Codigo huffman (yango colmenares)
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El documento presenta la implementación de un sistema de codificación Huffman en MATLAB para análisis de textos. Comienza con la lectura y procesamiento de un archivo de texto, seguido de la creación de un histograma de frecuencias de palabras y la generación de códigos Huffman aplicando algoritmos específicos. Finalmente, se codifica el texto y se organiza la información resultante en grupos de bits y en formato hexadecimal.
Codigo huffman (yango colmenares)
- 1. Instituto Politécnico Nacional Introducción a los Sistemas de Comunicación Seguros Unidad MISTI Culhuacan Presentado a: Dr. Gualberto Aguilar Torres Tarea Sistemas Huffman 9 Por: Yango Alexander Colmenares Fecha Octubre de 2013 %% INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL-MISTI CULHUACAN --- MEXICO DF 2013 %%Desarrollado por:Yango Colmenares %Presentado a : Dr. Gualberto Aguilar Torres %Programación en Matlab %Codigo Huffman clc; clear all; close all; % Aqui se lee el archivo .txt fileID = fopen('pruebaProba.txt'); % Se utiliza el comando fscanf para analizar el contenido del archivo texto = fscanf(fileID,'%c'); % Se convierte el texto a minusculas texto = lower(texto); % En la siguiente variable obtenemos el total de letras del texto aunque % se repitan, contanto espacios en blanco, simbolos, etc. totalLetras = length(texto); % Algoritmo para quitar acentos a vocales for j=1:length(texto) if strcmp(texto(j),'á') texto(j)='a'; elseif strcmp(texto(j),'é') texto(j)='e'; elseif strcmp(texto(j),'í') texto(j)='i'; elseif strcmp(texto(j),'ó') texto(j)='o'; elseif strcmp(texto(j),'ú') texto(j)='u'; end
- 2. end clear j; % El comando control de flujo del texto 'ENTER' lo cambiamos por un espacio % en blanco for j=1:length(texto) if isstrprop(texto(j), 'cntrl') texto(j)=' '; end end clear j; % Inicializamos la variable palabras Solas que contendra las palabra del % texto sin repetirse letrasSolas(1) = texto(1); % Algoritmo que nos ayuda a encontrar las palabras sin repetirse del texto % para irlas guardando en el vector palabrasSolas indicador = 0; for j=1:length(texto) for i=1:length(letrasSolas) % Para comparar cadenas: strcmp(cadena1, cadena2); if strcmp(letrasSolas(i),texto(j)) indicador = 1; end end if indicador ~= 1 letrasSolas(i+1) = texto(j); end indicador = 0; end clear j i indicador; % El siguiente algoritmo nos ayuda a contar el numero de palabras que se % repiten dentro del texto cargado contadorLetras = zeros(1,length(letrasSolas)); for j=1:length(letrasSolas) for i=1:length(texto) if strcmp(letrasSolas(j),texto(i)) contadorLetras(j) = contadorLetras(j) + 1; end end end clear j i; % Histograma de las palabras encontradas dentro del texto mostrando la % frecuencia de ellas % bar(contadorLetras); % El siguiente codigo obtiene la probabilidad de cada palabra probaLetras = zeros(1,length(letrasSolas)); for j=1:length(letrasSolas) probaLetras(j) = contadorLetras(j)/totalLetras;
- 3. end clear j; % Hasta aqui se termino de analizar el texto y se puede ahora proseguir con % la codificacion Huffman %% Algoritmo de Huffman % La variable letrasSolas las pasamos a celdas for i=1:length(letrasSolas) letrasSolasCell{i,1} = letrasSolas(i); probaLetrasCell{i,1} = probaLetras(i); codigosLetrasCell{i,1} = ''; end clear i; % Las siguientes variables nos ayudaran a realizar el algoritmo de huffman letrasSolasCellSort = letrasSolasCell; probaLetrasCellSort = probaLetrasCell; % Acomodamos las probabilidades de forma descendiente for j=1:length(probaLetrasCellSort) for i=1:length(probaLetrasCellSort)-1 if probaLetrasCellSort{i} < probaLetrasCellSort{i+1} aux = probaLetrasCellSort{i}; aux1 = letrasSolasCellSort{i}; probaLetrasCellSort{i} = probaLetrasCellSort{i+1}; letrasSolasCellSort{i} = letrasSolasCellSort{i+1}; probaLetrasCellSort{i+1} = aux; letrasSolasCellSort{i+1} = aux1; end end end clear j i aux aux1; tope = length(letrasSolasCellSort); for i=1:length(letrasSolasCellSort)-2 for j=1:tope-1 if j == tope-1 probaLetrasCellSort{j,i+1} = probaLetrasCellSort{j,i}+probaLetrasCellSort{j+1,i}; sumasHuffman{i,1} = probaLetrasCellSort{j,i+1}; else probaLetrasCellSort{j,i+1} = probaLetrasCellSort{j,i}; end end for k=1:tope-1 for l=1:tope-2
- 4. if probaLetrasCellSort{l,i+1} < probaLetrasCellSort{l+1,i+1} aux = probaLetrasCellSort{l,i+1}; probaLetrasCellSort{l,i+1} = probaLetrasCellSort{l+1,i+1}; probaLetrasCellSort{l+1,i+1} = aux; end end end tope = tope-1; end clear tope i j k l aux; probaCopiaSort = probaLetrasCellSort; tope = length(letrasSolasCellSort); for i=1:length(letrasSolasCellSort) indexLetrasSolas{i,1} = i; end clear i; % Esta variable indicara hasta cuando se dejara de borrar las celdas para una % mejor busqueda del código indicador = 0; indPos = 0; for j=1:length(letrasSolasCell) for i=1:length(letrasSolasCell)-2 if j == 1 aux = indexLetrasSolas{j,i}; aux1 = probaLetrasCellSort{aux,i}; if (aux == tope) || (aux == tope-1) for k=tope-1:-1:1 if sumasHuffman{i} == probaLetrasCellSort{k,i+1} indexLetrasSolas{j,i+1} = k; indicador = indicador + 1; break; end end else for k=aux:tope-1 if indicador == 0 if aux1 == probaLetrasCellSort{k,i+1} indexLetrasSolas{j,i+1} = k; probaLetrasCellSort{aux,i} = 0; break;
- 5. end else if aux1 == probaLetrasCellSort{k,i+1} indexLetrasSolas{j,i+1} = k; break; end end end end tope = tope-1; else aux = indexLetrasSolas{j,i}; aux1 = probaLetrasCellSort{aux,i}; if (aux == tope) || (aux == tope-1) for k=tope-1:-1:1 if sumasHuffman{i} == probaLetrasCellSort{k,i+1} indexLetrasSolas{j,i+1} = k; indicador = indicador + 1; break; end end else for k=aux:tope-1 if indicador == 0 if aux1 == probaLetrasCellSort{k,i+1} if k == indexLetrasSolas{j-1,i+1} indexLetrasSolas{j,i+1} = k+1; probaLetrasCellSort{aux,i} = 0; break; else indexLetrasSolas{j,i+1} = k; probaLetrasCellSort{aux,i} = 0; break; end end else if aux1 == probaLetrasCellSort{k,i+1} indexLetrasSolas{j,i+1} = k; break; end end
- 6. end end tope = tope-1; end end indicador = 0; tope = length(letrasSolasCellSort); end tope = length(letrasSolasCellSort); for j=1:length(letrasSolasCell) for i=1:length(letrasSolasCell)-1 if indexLetrasSolas{j,i} == tope codigosLetrasCell{j} = strcat(codigosLetrasCell{j},'1'); elseif indexLetrasSolas{j,i} == tope-1 codigosLetrasCell{j} = strcat(codigosLetrasCell{j},'0'); end tope = tope - 1; end tope = length(letrasSolasCellSort); end % Creamos una tabla que servira de muestra para visualizar las % codificaciones for i=1:length(letrasSolasCell) tabla{i,1} = letrasSolasCellSort{i,1}; end for i=1:length(letrasSolasCell) tabla{i,2} = probaCopiaSort{i,1}; end for i=1:length(letrasSolasCell) tabla{i,3} = codigosLetrasCell{i,1}; end % Analisis del codigo y verificacion del sistema Huffman % Crea la variable codificacion que contendra todo el texto codificado for j=1:length(letrasSolasCellSort) if strcmp(texto(1),letrasSolasCellSort{j}) codificacion = codigosLetrasCell{j}; end end % Codificar el texto analizado for i=2:length(texto) for j=1:length(letrasSolasCellSort) if strcmp(texto(i),letrasSolasCellSort{j}) codificacion = strcat(codificacion,codigosLetrasCell{j});
- 7. end end end % Copiamos la codificacion tal y como nos la entrega el algoritmo anterior % como copia segura codificacion1 = codificacion; % El siguiente algoritmo agrega '0's a la derecha para despues poderlo % organizar en grupos de 8 tipo modulos if mod(length(codificacion),8) ~= 0 for j=length(codificacion):length(codificacion)+7- mod(length(codificacion),8) codificacion(j+1) = '0'; end end % % Agrupar codificacion en grupos de 8 bits i=1; for j=1:floor(length(codificacion)/8) grupos8Bits{j} = codificacion(i:i+7); i=i+8; end % % Agrupar codificacion en grupos de 4 bits i=1; for j=1:floor(length(codificacion)/4) grupos4Bits{j} = codificacion(i:i+3); i=i+4; end % % Algoritmo que pasa la codificacion a Hexadecimal if strcmp(grupos4Bits{1},'0000') codificacionHex = '0'; elseif strcmp(grupos4Bits{1},'0001') codificacionHex = '1'; elseif strcmp(grupos4Bits{1},'0010') codificacionHex = '2'; elseif strcmp(grupos4Bits{1},'0011') codificacionHex = '3'; elseif strcmp(grupos4Bits{1},'0100') codificacionHex = '4'; elseif strcmp(grupos4Bits{1},'0101') codificacionHex = '5'; elseif strcmp(grupos4Bits{1},'0110') codificacionHex = '6'; elseif strcmp(grupos4Bits{1},'0111') codificacionHex = '7'; elseif strcmp(grupos4Bits{1},'1000') codificacionHex = '8'; elseif strcmp(grupos4Bits{1},'1001') codificacionHex = '9'; elseif strcmp(grupos4Bits{1},'1010') codificacionHex = 'A'; elseif strcmp(grupos4Bits{1},'1011')
- 8. codificacionHex = 'B'; elseif strcmp(grupos4Bits{1},'1100') codificacionHex = 'C'; elseif strcmp(grupos4Bits{1},'1101') codificacionHex = 'D'; elseif strcmp(grupos4Bits{1},'1110') codificacionHex = 'E'; elseif strcmp(grupos4Bits{1},'1111') codificacionHex = 'F'; end for j=2:length(grupos4Bits) if strcmp(grupos4Bits{j},'0000') codificacionHex = strcat(codificacionHex,'0'); elseif strcmp(grupos4Bits{j},'0001') codificacionHex = strcat(codificacionHex,'1'); elseif strcmp(grupos4Bits{j},'0010') codificacionHex = strcat(codificacionHex,'2'); elseif strcmp(grupos4Bits{j},'0011') codificacionHex = strcat(codificacionHex,'3'); elseif strcmp(grupos4Bits{j},'0100') codificacionHex = strcat(codificacionHex,'4'); elseif strcmp(grupos4Bits{j},'0101') codificacionHex = strcat(codificacionHex,'5'); elseif strcmp(grupos4Bits{j},'0110') codificacionHex = strcat(codificacionHex,'6'); elseif strcmp(grupos4Bits{j},'0111') codificacionHex = strcat(codificacionHex,'7'); elseif strcmp(grupos4Bits{j},'1000') codificacionHex = strcat(codificacionHex,'8'); elseif strcmp(grupos4Bits{j},'1001') codificacionHex = strcat(codificacionHex,'9'); elseif strcmp(grupos4Bits{j},'1010') codificacionHex = strcat(codificacionHex,'A'); elseif strcmp(grupos4Bits{j},'1011') codificacionHex = strcat(codificacionHex,'B'); elseif strcmp(grupos4Bits{j},'1100') codificacionHex = strcat(codificacionHex,'C'); elseif strcmp(grupos4Bits{j},'1101') codificacionHex = strcat(codificacionHex,'D'); elseif strcmp(grupos4Bits{j},'1110') codificacionHex = strcat(codificacionHex,'E'); elseif strcmp(grupos4Bits{j},'1111') codificacionHex = strcat(codificacionHex,'F'); end end %Se resuelve el codigo expresando la funcionalidad segun el texto marcado fclose(fileID); clear ans;