octave 06 and 08WIP

1sem/octave/08/alph_entropy.m

@@ -0,0 +1,4 @@
+function [h] = alph_entropy(P);
+  P = P(P ~= 0);
+  h = -sum(P.*log2(P));
+endfunction;

1sem/octave/08/avg_len.m

@@ -0,0 +1,6 @@
+## Author: nuark <nuark@DESKTOP-MJTVANB>
+## Created: 2019-12-08
+
+function l = avg_len(C, P)
+  l = sum(cellfun(@length, C) .* P);
+endfunction

1sem/octave/08/code.txt

@@ -0,0 +1,16 @@
+0000
+0001
+0010
+0011
+0100
+0101
+0110
+0111
+1000
+1001
+1010
+1011
+1100
+1101
+1110
+1111

1sem/octave/08/decode_msg.m

@@ -0,0 +1,17 @@
+## Author: nuark <nuark@DESKTOP-MJTVANB>
+## Created: 2019-12-08
+
+function msg = decode_msg(emsg, code)
+  alph = ['0':'9' 'A':'F'];
+  msg = '';
+  word = '';
+  
+  for c = emsg
+    word(end + 1) = c;
+    match = strcmp(code, word);
+    if any(match)
+      msg = strcat(msg, alph(match));
+      word = '';
+    end
+  end
+end

1sem/octave/08/encode_msg.m

@@ -0,0 +1,18 @@
+## Author: nuark <nuark@DESKTOP-MJTVANB>
+## Created: 2019-12-08
+
+function emsg = encode_msg(msg, code)
+  alph = ['0':'9' 'A':'F'];
+  l_msg = length(msg);
+  
+  emsg = '';
+  for i = 1:l_msg
+    mask = alph == msg(i);
+    if any(mask)
+      emsg = strcat(emsg, code(mask));
+    else
+      warning("[WARN] Symbol '%s' (at pos. %d from msg) not found in alphabet", msg(i), i)
+    end
+  end
+  emsg = emsg{1,1};
+end

1sem/octave/08/gen_msg.m

@@ -0,0 +1,49 @@
+% Программа генерации случайного сообщения в алфавите, содержащем не более 36 символов: 0, ..., 9, A, ..., Z.
+% Автор: Кирилл Владимирович Пушкарёв.
+% Дата: 26 октября 2019 г.
+% Версия: 0.2
+% Параметры:
+% p - вектор, содержащий от 2 до 36 неотрицательных чисел.
+%     Вероятности символов алфавита.
+% len - целое число.
+%     Длина сообщения.
+function msg = gen_msg(p, len)
+    % Создаём вектор символов алфавита 0, ..., 9, A, ..., Z
+    alph = ['0':'9' 'A':'Z'];
+    % Если p не вектор, ошибка
+    if ~isvector(p)
+        error('p must be a vector')
+    end
+    % Если длина вектора p больше длины alph, ошибка
+    if length(p) > length(alph)
+        % Выводим сообщение об ошибке, подставляя в него целые числа (%d) — длины векторов
+        error('p is too long (%d > %d)', length(p), length(alph));
+    end
+    % Если длина вектора p меньше 2, ошибка
+    if length(p) < 2
+        error('p is too short (%d < 2)', length(p));
+    end
+    % Если длина не одно число, ошибка
+    if ~isscalar(len)
+        error('len must be a scalar')
+    end
+    % Если длина меньше 1, ошибка
+    if len < 1
+        error('len is too small (%d < 1)', len)
+    end
+    % Создаём пустую строку для записи сообщения
+    msg = '';
+    % Цикл по i от 1 до len
+    for i = 1:len
+        % Заносим случайно выбранный с заданными вероятностями символ в msg
+        msg(i) = alph(rand_discr(p));
+    end
+end
+
+% Функция генерации целого случайного числа i с вероятностью p(i).
+% Параметры:
+% p - вектор неотрицательных чисел, сумма элементов которого равна 1.
+%     Вероятности.
+function r = rand_discr(p)
+    r = sum(cumsum(p) < rand()) + 1;
+end

1sem/octave/08/hex.txt

@@ -0,0 +1 @@
+ 4.80000000e+01 4.90000000e+01 5.00000000e+01 5.10000000e+01 5.20000000e+01 5.30000000e+01 5.40000000e+01 5.50000000e+01 5.60000000e+01 5.70000000e+01 6.50000000e+01 6.60000000e+01 6.70000000e+01 6.80000000e+01 6.90000000e+01 7.00000000e+01

1sem/octave/08/main.m

@@ -0,0 +1,31 @@
+#stage 6
+V=33;
+rand("state", V);
+
+#stage 7
+alph = char([48:57 65:70]);
+save -ascii "hex.txt" alph;
+
+#stage 8
+code = arrayfun(@(n)dec2bin(n, 4), 0:15, "UniformOutput", false);
+dlmwrite('code.txt', char(code), '');
+
+#stage 9
+r = rand(1, 16);
+ralph = r./sum(r);
+for i = 1:100
+  msg = gen_msg(ralph, 10);
+  encoded = encode_msg(msg, code);
+  decoded = decode_msg(encoded, code);
+  if ~strcmp(msg, decoded)
+    error("[ERR] Encoded message '%s' not equal to decoded variant '%s'!", msg, decoded)
+  end
+end
+
+a_len = avg_len(code, ralph);
+min_avg_len = min_bits(length(alph));
+min_len = min(arrayfun(@length, code));
+rel_opt = alph_entropy(ralph)/(log2(length(ralph)) * a_len);
+results = [a_len, min_avg_len, min_len, rel_opt];
+
+save -ascii "results.txt" results;

1sem/octave/08/min_bits.m

@@ -0,0 +1,6 @@
+## Author: nuark <nuark@DESKTOP-MJTVANB>
+## Created: 2019-12-08
+
+function r = min_bits(N)
+  r = ceil(log2(N));
+endfunction

1sem/octave/08/results.txt

@@ -0,0 +1 @@
+ 4.00000000e+00 4.00000000e+00 1.00000000e+00 2.44102196e-01