Kody znaków o zmiennej długości- alfabet Morse'a

Poniższy materiał dotyczy zakodowania alfabetu łacińskiego alfabetem (ciągiem znaków kropka- kreska) Morse'a. Utworzona aplikacja przedstawi ciąg zakodowanego tekstu znakami kodu Morse'a z dodatkiem efektu dźwiękowego w postaci uruchamiania standardowego głośnika wbudowanego w komputerze.

Reguła dźwiękowa alfabetu Morse'a

jedna kreska trwa tyle, co dwie kropki
odstęp pomiędzy elementami znaku trwa jedną kropkę
odstęp pomiędzy poszczególnymi znakami trwa trzy kropki
odstęp pomiędzy grupami znaków (słowami) to trzy kreski

Działanie algorytmu jest stosunkowo proste. Kolejne znaki alfabetu łacińskiego wraz z ich odpowiednikiem znaków kodu Morse'a przechowywane są w tablicy dwuwymiarowa. Pierwszy element to znak łaciński, drugi to zestaw kodu kropek i kresek. Na przykład

{"A",".-"},{"B","-..."}, itd.

Program w pętli przegląda znak po znaku tekstu przeznaczonego do zakodowania. Następnie w drugiej pętli wewnętrznej odszukuje w tablicy znaków przypisany kod Morse'a. Wypisuje na ekranie zestaw kropek i kresek oraz wydaje odpowiednie dźwięki.

Instrukcja wydająca dźwięk

Z poziomu kodu aplikacji desktopowej można wywołać dźwięk o zadanej częstotliwości i czasie trwania używając funkcji dwuargumentowej Beep(int arg1, int arg2) klasy Console. Możesz to sprawdzić podpinając w zdarzeniu Click kontrolki Button poniższy kod

Wskazówka:


private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //kreska trwa tyle co dwie kropki
            //odstep pomiedzy elementami znaku trwa tyle co jedna kropka
            //odstep pomiedzy kolejnymi znakami trwa tyle co trzy kropki 
            Console.Beep(1000, 200);
            Thread.Sleep(400);
            Console.Beep(1000, 600);
        }

Instrukcja Thread.Sleep(400); wywołuje wątek bezczynności na czas podany w milisekundach

Tablica zestawu znaków alfabetu Morse'a

Wskazówka:


String[,] alfabet = new String[60, 2] 
		  {
		   {"A",".-"},{"B","-..."},{"C","-.-."},{"D","-.."},{"E","."},
		   {"F","..-."},{"G","--."},{"H","...."},{"I",".."},{"J",".---"},
		   {"K","-.-"},{"L",".-.."},{"M","--"},{"N","-."},{"O","---"},
		   {"P",".--."},{"Q","--.-"},{"R",".-."},{"S","..."},{"T","-"},
		   {"U","..-"},{"V","...-"},{"W",".--"},{"X","-..-"},{"Y","-.--"},
		   {"Z","--.."},{"Ą",".-.-"},{"Ć",".-..."},{"Ę","..-.."},{"Ł",".-..-"},
		   {"Ń","--.--"},{"Ó","---."},{"Ś","...-..."},{"Ź","--..-."},{"Ż","--..-"},
		   {"1",".----"},{"2","..---"},{"3","...--"},{"4","....-"},{"5","....."},
		   {"6","-...."},{"7","--..."},{"8","---.."},{"9","----."},{"0","-----"},
		   {".",".-.-.-"},{",","--..--"},{"'",".----."},{"\"",".-..-."},{"+","..--.-"},
		   {":","---..."},{";","-.-.-."},{"?","..--.."},{"!","-.-.--"},{"-","-....-"},
		   {"+",".-.-."},{"/","-..-."},{"(","-.--."},{")","-.--.-"},{"=","-...-"}
		  };

Funkcja imitująca dźwięk nadawania morse'm

Kod proponowanej funkcji bezparametrowaje wydającej sygnał dźwiękowy zapisany jest poniżej

Wskazówka:


void znakDzwiek(String tekst,int f, int t)
{
	//f to czestotliwosc
	//t to czas trwania kropki
	//kreska trwa tyle co dwie kropki
	//odstep pomiedzy elementami znaku trwa tyle co jedna kropka
	//odstep pomiedzy kolejnymi znakami trwa tyle co trzy kropki 
	for(int i = 0; i < tekst.Length; i++)
	{
		switch (tekst[i])
		{
			case '.': Console.Beep(f, t);break;
			case '-': Console.Beep(f, 3*t); break;
		}
	}
	//skonczył sie znak morse'a to milcz tyle ile trwa kropka
	Thread.Sleep(t);
}

W rozwiązaniu przyjęto, że funkcja ta jest o trzech argumentach. Pierwszy argument to tekst- zestaw ciągu kropek i kresek przypisany do danego znaku alfabetu łacińskiego. Drugi argument to częstotliwość dźwięku. Trzeci argument to czas trwania dźwięku kropki podany w milisekundach. W kodzie programu częstotliwość i czas trwania dźwięku kropki zapisany jest w stałych typu całkowitego

Wskazówka:


public partial class Form1 : Form
{
	//ustawienie częstotliwości dźwięku i czasu trwania kropki
	const int _f = 1000, _t = 200;

Schemat algorytmu kodowania alfabetem Morse'a

Przykładowy kod programu zapisany w języku C# wywołany w zdarzeniu Click kontrolki Button. Uwaga: Tekst do zakodowania pobierany jest z kontrolki TextBox, a po zakodowaniu wysyłany jest do kolejnej kontrolki TextBox

Wskazówka:


private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
	textBox2.Clear();
	for (int i = 0; i < textBox1.Text.Length; i++)
	{
	  //pusty znak kodu morsea
	  String kodMorsea = "";
		//szukaj znaku
		for (int j = 0; j < 60; j++)
		{
			if (textBox1.Text.Substring(i, 1).ToUpper() == alfabet[j, 0])
				{
				kodMorsea = alfabet[j, 1];
				//pokaz zakodowany znak
				textBox2.AppendText(kodMorsea + " ");
				//daj dzwiek
				znakDzwiek(kodMorsea, _f, _t);
				break;
				}
			else
				if (textBox1.Text.Substring(i, 1).ToUpper() == " ")
				{
				//wpisz znak separatora końca słowa
				textBox2.AppendText("|");
				Thread.Sleep(3 * _t);
				break;
				}
		}
		
	}
}

Odkodowanie tekstu zapisanego alfabetem Morse'a

Instrukcja dekodująca znaki alfabetu Morse'a działa na tych samych zasadach co kodująca. Wykorzystywana jest ta sam tablica dwuwymiarowa. Z tą różnica, że do porównania brany jest element drugi, a wypisywany jest element pierwszy.

Wskazówka:


private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
{
	String znak = "";
	//odkoduj tekst alabetu Morse'a z kontrolki textBox2
	//odkodowany tekst wpisz do textBox3
	textBox3.Clear();
	for (int i = 0; i < textBox2.Text.Length; i++)
	{
		if(textBox2.Text.Substring(i,1)!=" "
		   && textBox2.Text.Substring(i, 1) != "|")
			znak += textBox2.Text.Substring(i, 1);
		//szukaj odpowiednika litery
		else for (int j = 0; j < 60; j++)
				if (znak == alfabet[j, 1])
				{
					textBox3.AppendText(alfabet[j, 0]);
					znak = "";
					break;
				}
		//wstaw spację gdy trafisz na przyjęty znak separatora wyrazów
		if(textBox2.Text.Substring(i, 1)== "|")
			textBox3.AppendText(" ");
	}
}

Przykładowa aplikacja desktopowa wykorzystująca algorytm kodowania alfabetem Morse'a

aplikacja desktopowa wykorzystująca algorytm kodowania alfabetem Morse'a. Visual studio C#

Pełny kod klasy Form dla formatki utworzonej aplikacji

Form1.cs:


using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using static System.Net.Mime.MediaTypeNames;

namespace _25AlgAlfabetMorsa
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        //ustawienie częstotliwości dźwięku i czasu trwania kropki
        const int _f = 1000, _t = 200;
        String[,] alfabet = new String[60, 2] 
                  {
                   {"A",".-"},{"B","-..."},{"C","-.-."},{"D","-.."},{"E","."},
                   {"F","..-."},{"G","--."},{"H","...."},{"I",".."},{"J",".---"},
                   {"K","-.-"},{"L",".-.."},{"M","--"},{"N","-."},{"O","---"},
                   {"P",".--."},{"Q","--.-"},{"R",".-."},{"S","..."},{"T","-"},
                   {"U","..-"},{"V","...-"},{"W",".--"},{"X","-..-"},{"Y","-.--"},
                   {"Z","--.."},{"Ą",".-.-"},{"Ć",".-..."},{"Ę","..-.."},{"Ł",".-..-"},
                   {"Ń","--.--"},{"Ó","---."},{"Ś","...-..."},{"Ź","--..-."},{"Ż","--..-"},
                   {"1",".----"},{"2","..---"},{"3","...--"},{"4","....-"},{"5","....."},
                   {"6","-...."},{"7","--..."},{"8","---.."},{"9","----."},{"0","-----"},
                   {".",".-.-.-"},{",","--..--"},{"'",".----."},{"\"",".-..-."},{"+","..--.-"},
                   {":","---..."},{";","-.-.-."},{"?","..--.."},{"!","-.-.--"},{"-","-....-"},
                   {"+",".-.-."},{"/","-..-."},{"(","-.--."},{")","-.--.-"},{"=","-...-"}
                  };
        

        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        void znakDzwiek(String tekst,int f, int t)
        {
            //f to czestotliwosc
            //t to czas trwania kropki
            //kreska trwa tyle co dwie kropki
            //odstep pomiedzy elementami znaku trwa tyle co jedna kropka
            //odstep pomiedzy kolejnymi znakami trwa tyle co trzy kropki 
            for(int i = 0; i < tekst.Length; i++)
            {
                switch (tekst[i])
                {
                    case '.': Console.Beep(f, t);break;
                    case '-': Console.Beep(f, 3*t); break;
                }
            }
            //skonczył sie znak morse'a to milcz tyle ile trwa kropka
            Thread.Sleep(t);
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //kreska trwa tyle co dwie kropki
            //odstep pomiedzy elementami znaku trwa tyle co jedna kropka
            //odstep pomiedzy kolejnymi znakami trwa tyle co trzy kropki 
            Console.Beep(1000, 200);
            Thread.Sleep(400);
            Console.Beep(1000, 600);
        }


        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            textBox2.Clear();
            for (int i = 0; i < textBox1.Text.Length; i++)
            {
              //pusty znak kodu morsea
              String kodMorsea = "";
                //szukaj znaku
                for (int j = 0; j < 60; j++)
                {
                    if (textBox1.Text.Substring(i, 1).ToUpper() == alfabet[j, 0])
                        {
                        kodMorsea = alfabet[j, 1];
                        //pokaz zakodowany znak
                        textBox2.AppendText(kodMorsea + " ");
                        //daj dzwiek
                        znakDzwiek(kodMorsea, _f, _t);
                        break;
                        }
                    else
                        if (textBox1.Text.Substring(i, 1).ToUpper() == " ")
                        {
                        //wpisz znak separatora końca słowa
                        textBox2.AppendText("|");
                        Thread.Sleep(3 * _t);
                        break;
                        }
                }
                
            }
        }

        private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            String znak = "";
            //odkoduj tekst alabetu Morse'a z kontrolki textBox2
            //odkodowany tekst wpisz do textBox3
            textBox3.Clear();
            for (int i = 0; i < textBox2.Text.Length; i++)
            {
                if(textBox2.Text.Substring(i,1)!=" "
                   && textBox2.Text.Substring(i, 1) != "|")
                    znak += textBox2.Text.Substring(i, 1);
                //szukaj odpowiednika litery
                else for (int j = 0; j < 60; j++)
                        if (znak == alfabet[j, 1])
                        {
                            textBox3.AppendText(alfabet[j, 0]);
                            znak = "";
                            break;
                        }
                //wstaw spację gdy trafisz na przyjęty znak separatora wyrazów
                if(textBox2.Text.Substring(i, 1)== "|")
                    textBox3.AppendText(" ");
            }
        }

    }
}