C語言資料結構演算法之實現快速傅利葉變換

2022-10-04 00:57:11 字數 2742 閱讀 4885

c語言資料結構演算法之實現快速傅利葉變換

本例項將實現二維快速傅利葉變換,同時也將藉此例項學習用c語言實現矩陣的基本操作、複數的基本掾作,複習所學過的動態記憶體分配、檔案操作、結構指標的函式呼叫等內容。 

很久以來,傅利葉變換一直是許多領域,如線性系統、光學、概率論、量子物理、天線、數字影象處理和訊號分析等的乙個基本分析工具,但是即便www.cppcns.com使用計算速度驚人的計算機計算離散傅利葉變換所花費的時間也常常是難以接受的,因此導致了快速傅利葉變換(fft)的產生。 

本例項將對乙個二維陣列進行正、反快速傅利葉變換。正傅利葉變換時dfft()函式先呼叫fft()按行對陣列進行變換,再對結果呼叫fft()按列進行變換,此時完成了快速傅利葉變換,再呼叫rdfft()函式進行傅利葉逆變換。如果程式設計正確的話,變換的結果應與原陣列相同。

例項**:

#include

#include &l>

#include

#define pi 3.14159265358979323846

struct complex

cplx , * hfield , * s , * r , * w;

int n , m;

int www.cppcns.comln , lm;

void initiate ();

void dfft ();

void rdfft ();

void showresult ();

void fft (int l , int k);

int reverse (int t , int k);

void w (int l);

int loop (int l);

void conjugate ();

void add (struct complex * x , struct complex * y , struct complex * z);

void sub (struct complex * x , struct complex * y , struct complex * z);

void mul (struct complex * x , struct complex * y , struct complex * z);

struct complex * hread(int i , int j);

void hwrite (int i , int j , struct complex x);

void main ()

void initiate ()

if ((lm = loop (m)) == -1)

hfield = (struct complex *) malloc (n * m * sizeof (cplx));

if (fread (hfield , sizeof (cplx) , m * n , df) != (unsigned) (m * n))

fclose (df);}

void dfft ()

fft(l , k);

for (j = 0 ; j < n ; j++)

hwrite (i , j , r[j]);

} free (r);

www.cppcns.com free (s);

free (w);

l = m;

k = lm;

w = (struct complex *) calloc (l , sizeof (cplx));

r = (struct complex *) calloc (l , sizeof (cplx));

s = (struct complex *) calloc (l , sizeof (cplx));

w (l);

for (i = 0 ; i < n ; i++)

fft(l , k);

for (j = 0 ; j < m ; j++)

hwrite (j , i , r[j]);

} free (r);

free (s);

free (w);}

void rdfft ()

void showresult ()

}}void fft (int l , int k)

}nv = nv >> 1;

} for (i = 0 ; i < l ; i++) }

int reverse (int t , int k)

return y;}

void w (int l)}

int loop (int l)

if (l == (1 << (i - 1)))

return i - 1;

} return -1;}

void conjugate ()

}}struct complex * hread (int i , int j)

void hwrite (int i , int j , struct complex x)

void add (struct complex * x , struct complex * y , struct complex * z)

void sub (struct complex * x , struct complex * y , struct complex * z)

void mul (struct complex * x , struct complex * y , struct complex * z)

本文標題: c語言資料結構演算法之實現快速傅利葉變換

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