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Java壓縮之LZW算法字典壓縮與解壓講解

 更新時(shí)間:2019年02月02日 09:07:40   作者:凌晨?jī)牲c(diǎn)半的太陽(yáng)v  
今天小編就為大家分享一篇關(guān)于Java壓縮之LZW算法字典壓縮與解壓講解,小編覺得內(nèi)容挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,具有很好的參考價(jià)值,需要的朋友一起跟隨小編來(lái)看看吧

壓縮過(guò)程:

前面已經(jīng)寫過(guò)一篇哈夫曼壓縮,LZW字典壓縮與哈夫曼壓縮的不同之處在于不需要把編碼寫入文件,編碼表是在讀文件中生成的,首先將0-255個(gè)ASCLL碼與對(duì)應(yīng)的數(shù)字存入哈希表中,作為基礎(chǔ)碼表。

這里的后綴為當(dāng)前

前綴+后綴 如果在碼表中存在,前綴等于前綴+后綴。如果不存在,將前綴+后綴所表示的字符串寫入編碼表編碼,同時(shí)將前綴寫入壓縮文件中。這里重點(diǎn)注意一下,一個(gè)字節(jié)所能表示的數(shù)字范圍為0-255,所以我們將一個(gè)字符的編碼變成兩個(gè)字節(jié)寫進(jìn)去,分別寫入它的高八位和低八位,比如256即為00000001 11111111 這里用到DataOutputStream dos對(duì)象中的 dos.writeChar(256)方法。

兩個(gè)字節(jié)所能表示的范圍為0-65535。當(dāng)我們的編碼超過(guò)這份范圍,就需要重置編碼表,再重新編碼。

解壓過(guò)程

CW表示讀取的到的字符,PW為上一行的CW,CW再編碼表中存在:P→PW,C→CW的第一個(gè)字符,輸出CW。CW在編碼表中不存在,P→PW,C→PW的第一字符輸出P+C。

當(dāng)我們讀到65535的時(shí)候,就重置碼表,重新編碼。

代碼部分

public class Yasuo {
 private int bianma = 256;// 編碼
 private String perfix = "";// 前綴
 private String suffix = "";// 后綴
 private String zhongjian = "";// 中間變量
 HashMap<String, Integer> hm = new HashMap<String, Integer>();// 編碼表
 private static String path = "D:\\JAVA\\字典壓縮\\zidianyasuo.txt";// 要壓縮的文件
 private static String path2 = "D:\\JAVA\\字典壓縮\\yasuo.txt";// 解壓后的文件
 private static String path3 = "D:\\JAVA\\字典壓縮\\jieya.txt";// 解壓后的文件
 public static void main(String[] args) throws IOException {
 /**
  * 壓縮
  */
 Yasuo yasuo = new Yasuo();
 yasuo.yasuo();
 /**
  * 解壓
  */
 Jieya jie = new Jieya();
 jie.jieya(path2,path3);
 }
 public void yasuo() throws IOException {
 // 創(chuàng)建文件輸入流
 InputStream is = new FileInputStream(path);
 byte[] buffer = new byte[is.available()];// 創(chuàng)建緩存區(qū)域
 is.read(buffer);// 讀入所有的文件字節(jié)
 String str = new String(buffer);// 對(duì)字節(jié)進(jìn)行處理
 is.close(); // 關(guān)閉流
 // 創(chuàng)建文件輸出流
 OutputStream os = new FileOutputStream(path2);
 DataOutputStream dos = new DataOutputStream(os);
// System.out.println(str);
 // 把最基本的256個(gè)Ascll碼放編碼表中
 for (int i = 0; i < 256; i++) {
  char ch = (char) i;
  String st = ch + "";
  hm.put(st, i);
 }
 for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
  if(bianma==65535){
  System.out.println("重置");
  dos.writeChar(65535);//寫出一個(gè)-1作為重置的表示與碼表的打印
  hm.clear();//清空Hashmap
  for (int j = 0; j < 256; j++) {//重新將基本256個(gè)編碼寫入
   char ch = (char) j;
   String st = ch + "";
   hm.put(st, j);
  }
  perfix="";
  bianma=0;
  }
  char ch = str.charAt(i);
  String s = ch + "";
  suffix = s;
  zhongjian = perfix + suffix;
  if (hm.get(zhongjian) == null) {// 如果碼表中沒有 前綴加后綴的碼表
//  System.out.print(zhongjian);
//  System.out.println(" 對(duì)應(yīng)的編碼為 " + bianma);
  hm.put(zhongjian, bianma);// 向碼表添加 前綴加后綴 和 對(duì)應(yīng)的編碼
//  System.out.println(" " + perfix);
//  System.out.println("寫入的編碼 "+hm.get(perfix));
  dos.writeChar(hm.get(perfix)); // 把前綴寫入壓縮文件
  bianma++;
  perfix = suffix;
  } else {// 如果有下一個(gè)前綴保存 上一個(gè)前綴加后綴
  perfix = zhongjian;
  }
  if (i == str.length() - 1) {// 把最后一個(gè)寫進(jìn)去
//  System.out.print("寫入最后一個(gè)"+perfix);
  dos.writeChar(hm.get(perfix));
//  System.out.println("   "+hm.get(perfix));
  }
 }
 os.close();// 關(guān)閉流
// System.out.println(hm.toString());// 輸出碼表
 }
}
public class Jieya {
 private ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();// 存高八位
 private int count = 0;// 下標(biāo)
 private ArrayList<Integer> numlist = new ArrayList<>();// 存編碼
 HashMap<String, Integer> hm = new HashMap<>();// 編碼表
 HashMap<Integer, String> hm1 = new HashMap<>();// 編碼表
 private String cw = "";
 private String pw = "";
 private String p = "";
 private String c = "";
 private int bianma = 256;
 public void jieya(String path, String path1) throws IOException {
 // 讀取壓縮文件
 InputStream is = new FileInputStream(path);
 byte[] buffer = new byte[is.available()];
 is.read(buffer);
 is.close();// 關(guān)閉流
 String str = new String(buffer);
 // System.out.println(str);
 // 讀高八位 把高八位所表示的數(shù)字放入List中
 for (int i = 0; i < buffer.length; i += 2) {
  int a = buffer[i];
  list.add(a);// 高八位存入list列表中
 }
 for (int i = 1; i < buffer.length; i += 2) {// 讀低八位
  // System.out.println(list.get(count)+"---");
  if (buffer[i] == -1 && buffer[i - 1] == -1) {
  numlist.add(65535);
  } else {
  // System.out.println(i);
  if (list.get(count) > 0) {// 如果低八位對(duì)應(yīng)的高八位為1
   if (buffer[i] < 0) {
   int a = buffer[i] + 256 + 256 * list.get(count);
   // buffer[i]+=256+256*list.get(count);
   numlist.add(a);// 存入numlist中
   } else {
   int a = buffer[i] + 256 * (list.get(count));
   // System.out.println(buffer[i]+" "+a + "+++");
   numlist.add(a);// 存入numlist中
   }
  } else {// 高八位為0
   // System.out.println(buffer[i]);
   numlist.add((int) buffer[i]);// 存入numlist中
  }
  count++;
  }
 }
 // System.out.println(list.size()+" "+count+" "+numlist.size()+"比較大小"+"
 // "+buffer.length);
 // for(int i=0;i<numlist.size();i++){
 // System.out.println(numlist.get(i)+"p");
 // }
 /**
  * 把0-255位字符編碼
  */
 for (int i = 0; i < 256; i++) {
  char ch = (char) i;
  String st = ch + "";
  hm.put(st, i);
  hm1.put(i, st);
 }
 /**
  * 根據(jù)numlist隊(duì)列中的元素開始重新編碼,輸出文件
  */
 // 創(chuàng)建輸出流
 OutputStream os = new FileOutputStream(path1);
 // 遍歷numlist
 for (int i = 0; i < numlist.size(); i++) {
  int n = numlist.get(i);
  if (hm.containsValue(n) == true) {// 如果編碼表中存在
  cw = hm1.get(n);
  // System.out.println(cw+"*");
  if (pw != "") {
   os.write(cw.getBytes("gbk"));
   p = pw;
   c = cw.charAt(0) + "";// c=cw的第一個(gè)
   // System.out.println(c+"&");
   hm.put(p + c, bianma);
   hm1.put(bianma, p + c);
   bianma++;
  } else {
   os.write(cw.getBytes("gbk"));// 第一個(gè)
  }
  } else {// 編碼表中不存在
  p = pw;
  // System.out.println(pw+"-=");
  c = pw.charAt(0) + "";// c=pw的第一個(gè)
  hm.put(p + c, bianma);
  hm1.put(bianma, p + c);
  bianma++;
  os.write((p + c).getBytes("gbk"));
  cw = p + c;
  }
  pw = cw;
  // System.out.println(bianma);
  // System.out.println(cw+"==");
  if (i == 65535) {
  System.out.println("重置2");
  hm.clear();
  hm1.clear();
  for (int j = 0; j < 256; j++) {
   char ch = (char) j;
   String st = ch + "";
   hm.put(st, j);
   hm1.put(j, st);
  }
  bianma = 0;
  pw = "";
  }
 }
 // System.out.println(hm1.toString());
 os.close();
 }
}

不足之處:當(dāng)編碼超過(guò)65535的時(shí)候,并沒有處理好,不能重置碼表,還原出的文件在超過(guò)65535的部分就開始亂碼。還有待改善。

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了,希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。如果你想了解更多相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)查看下面相關(guān)鏈接

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