Задание №4 — Префиксные коды, условие Фано
По каналу связи передаются шифрованные сообщения, содержащие только пять букв: А, Б, В, Г, Д. Для передачи используется неравномерный двоичный код. Для букв А, Б, В и Г используются кодовые слова 00, 01, 10 и 11 соответственно.
Укажите самое короткое кодовое слово для буквы Д, при котором код не будет удовлетворять условию Фано, при этом в записи самого этого слова должно использоваться более одного символа, а само слово не должно совпадать ни с одним из используемых слов для кодирования букв А, Б, В и Г. Если таких слов несколько, то укажите слово с минимальным числовым значением.
Примечание. Условие Фано означает, что никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. Это обеспечивает возможность однозначной расшифровки закодированных сообщений.
Правильный ответ
000
Пояснение
Решение:
Условие Фано нарушается, если новое кодовое слово является началом одного из используемых слов или одно из используемых слов является началом нового.
Заняты слова А — 00, Б — 01, В — 10, Г — 11, то есть все четыре двоичных слова длины 2. Слово из одного символа брать нельзя (символов должно быть больше одного), а совпадать с уже используемыми словами новое слово тоже не должно — значит, среди слов длины 2 подходящих нет.
Переходим к словам длины 3. Наименьшее числовое значение у слова 000. Проверяем его: слово 00 (буква А) является началом слова 000, поэтому условие Фано нарушается — это то, что требуется.
Значит, самое короткое подходящее слово с минимальным числовым значением — 000.
Ответ: 000