LZW(Lempel–Ziv–Welch)是一种无损数据压缩算法,以下是使用C语言实现LZW压缩和解压缩的详细步骤:
(图片来源网络,侵删)
1、初始化字典
2、读取输入数据
3、将输入数据分割成子串
4、遍历子串,查找最长匹配的字符串
5、输出匹配的字符串在字典中的索引
6、将未在字典中找到的子串添加到字典中
7、重复步骤36,直到处理完所有输入数据
8、输出字典和编码结果
以下是C语言实现的代码:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MAX_DICT_SIZE 4096
#define MAX_INPUT_SIZE 1024
void init_dict(int dict[]) {
for (int i = 0; i < MAX_DICT_SIZE; i++) {
dict[i] = 1;
}
}
int find_match(char *input, int start, int dict[]) {
int i = 0;
while (dict[i] != 1 && i < start) {
i++;
}
if (i == start) {
return 1;
}
while (input[start + i] == input[i] && input[start + i] != '') {
i++;
}
return i;
}
void lzw_compress(char *input, int dict[]) {
int index = 0;
int match_length = 0;
int i = 0;
while (input[i] != '') {
match_length = find_match(input, i, dict);
if (match_length > 0) {
printf("%d ", dict[match_length]);
i += match_length;
} else {
dict[index++] = input[i++];
printf("%d ", dict[index 1]);
}
}
}
void lzw_decompress(int compressed[], int dict[]) {
int index = 0;
int i = 0;
while (compressed[i] != 1) {
if (compressed[i] < MAX_DICT_SIZE) {
dict[index++] = compressed[i++];
} else {
dict[index] = dict[compressed[i]];
while (dict[index] != dict[compressed[i] + 1]) {
dict[index] = dict[compressed[i]];
index++;
}
i++;
}
}
}
int main() {
char input[MAX_INPUT_SIZE];
fgets(input, MAX_INPUT_SIZE, stdin);
int dict[MAX_DICT_SIZE];
init_dict(dict);
printf("Compressed: ");
lzw_compress(input, dict);
printf("
");
int compressed[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1};
int decompressed[MAX_INPUT_SIZE];
init_dict(dict);
lzw_decompress(compressed, decompressed);
decompressed[strlen((char *)decompressed)] = '';
printf("Decompressed: %s
", (char *)decompressed);
return 0;
}
这个程序首先读取输入数据,然后使用LZW算法进行压缩和解压缩,压缩后的数据以空格分隔的整数序列输出,解压缩后的数据以字符串形式输出。
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