Java 中的汉明码

2025年3月17日 | 阅读 7 分钟

海明码是一种在计算机网络中用于纠错的特殊编码。在计算机图形学中,它主要用于检测和纠正在数据从发送方传输到接收方时发生的错误。在Java中,我们可以使用海明码来实现检测和纠错。

该编码之所以被称为海明码,是因为它是由R.W. Hamming开发用于检测和纠错的。

冗余位和奇偶校验位在检测和纠错中起着重要作用。冗余位是添加到原始数据位中的额外二进制位,这些位准备从发送方传输到接收方,以确保在数据传输过程中没有位丢失。

奇偶校验位是添加到原始数据(二进制位)中的额外位,以便1的总数为偶数或奇数。

要了解更多关于海明码、冗余位和奇偶校验位的信息,请查看部分

通用海明码算法

我们使用奇偶校验位来识别和纠正错误,使用奇偶校验位识别错误的过程称为海明码。海明码的步骤如下:

  1. 第一步,我们将位位置以二进制形式写出。位位置应从1开始(1, 10, 11, 100 等)。
  2. 我们将所有是2的幂的位标记为奇偶校验位(1, 2, 4, 8 等)。
  3. 我们将所有其他位标记为数据位。
  4. 每个数据位都包含在一组唯一的奇偶校验位中,其确定方式取决于其在二进制形式中的位位置。
    1. 从最低有效位开始,二进制表示的第4位为1的所有位位置(8-15, 24-31, 40-47 等)由第8个奇偶校验位覆盖。
    2. 从最低有效位开始,二进制表示的第3位为1的所有位位置(4-7, 12-15, 20-23 等)由第4个奇偶校验位覆盖。
    3. 从最低有效位开始,二进制表示的第2位为1的所有位位置(2, 3, 6, 7, 10, 11 等)由第2个奇偶校验位覆盖。
    4. 从最低有效位开始,二进制表示的最低有效位为1的所有位位置(1, 3, 5, 7, 9, 11 等)由第二个奇偶校验位覆盖。
    5. 所有位,其中奇偶校验位置与位位置的按位AND非零,都被每个奇偶校验位覆盖。
  5. 由于我们检查偶数校验,因此如果它检查的位置中的1的总数为
  6. 奇数,则将奇偶校验位置1。
  7. 如果它检查的位置中的1的总数为偶数,则将奇偶校验位置0。
Hamming Code in Java

让我们通过参考上述步骤在Java中实现海明码逻辑

HammingCodeExample.java

输出

Hamming Code in Java