Давайте рассмотрим задачу с использованием неравномерного двоичного кода, который удовлетворяет условию Фано. Условие Фано гласит, что никакой код не должен быть префиксом другого кода.
У нас есть 3 буквы с уже известными кодами:
- Буква A: 1
- Буква B: 01
- Буква C: 001
Теперь давайте проанализируем, как должны выглядеть коды оставшихся 4 букв. Мы знаем, что коды этих букв имеют одинаковую длину. Поскольку две первые буквы уже используют длину 1 и 2 бита, наиболее короткая длина для оставшихся 4 букв будет равна 3 бита. Это связано с тем, что коды длиной 1 и 2 бита уже используются, и мы должны выбрать 3-битные коды, чтобы избежать нарушения условия Фано.
Коды длиной 3 бита могут выглядеть следующим образом:
- 000
- 010
- 011
- 100
- 101
- 110
- 111
Из этих кодов мы можем выбрать 4, чтобы они не пересекались и удовлетворяли условию Фано. Например, мы можем выбрать коды 000, 010, 011 и 100.
Теперь подведем итоги. У нас есть 3 кода длиной:
- 1 код длиной 1 бит (1)
- 1 код длиной 2 бита (01)
- 1 код длиной 3 бита (001)
И у нас есть 4 кода, каждый из которых длиной 3 бита, что дает:
- 4 кода по 3 бита.
Теперь можно вычислить общую длину всех кодов:
Общая длина:
- 1 код длиной 1 бит: 1 бит
- 1 код длиной 2 бита: 2 бита
- 1 код длиной 3 бита: 3 бита
- 4 кода длиной 3 бита: 4 x 3 = 12 бит
Теперь суммируем: 1 + 2 + 3 + 12 = 18 бит
Таким образом, минимальная суммарная длина всех 7 кодовых слов составляет 18 бит.