Java压缩之LZW算法字典压缩与解压讲解

Java压缩之LZW算法字典压缩与解压讲解

压缩过程：

前面已经写过一篇哈夫曼压缩，LZW字典压缩与哈夫曼压缩的不同之处在于不需要把编码写入文件，编码表是在读文件中生成的，首先将0-255个ASCLL码与对应的数字存入哈希表中，作为基础码表。

这里的后缀为当前

前缀+后缀 如果在码表中存在，前缀等于前缀+后缀。如果不存在，将前缀+后缀所表示的字符串写入编码表编码，同时将前缀写入压缩文件中。这里重点注意一下，一个字节所能表示的数字范围为0-255，所以我们将一个字符的编码变成两个字节写进去，分别写入它的高八位和低八位，比如256即为00000001 11111111 这里用到DataOutputStream dos对象中的 dos.writeChar(256)方法。

两个字节所能表示的范围为0-65535。当我们的编码超过这份范围，就需要重置编码表，再重新编码。

解压过程

CW表示读取的到的字符，PW为上一行的CW，CW再编码表中存在：P→PW，C→CW的第一个字符，输出CW。CW在编码表中不存在，P→PW，C→PW的第一字符输出P+C。

当我们读到65535的时候，就重置码表，重新编码。

代码部分

public class Yasuo {

private int bianma = 256;// 编码

private String perfix = "";// 前缀

private String suffix = "";// 后缀

private String zhongjian = "";// 中间变量

HashMap hm = new HashMap();// 编码表

private static String path = "D:\\java\\字典压缩\\zidianyasuo.txt";// 要压缩的文件

private static String path2 = "D:\\JAVA\\字典压缩\\yasuo.txt";// 解压后的文件

private static String path3 = "D:\\JAVA\\字典压缩\\jieya.txt";// 解压后的文件

public static void main(String[] args) throws IOException {

/**

* 压缩

*/

Yasuo yasuo = new Yasuo();

yasuo.yasuo();

/**

* 解压

*/

Jieya jie = new Jieya();

jie.jieya(path2,path3);

}

public void yasuo() throws IOException {

// 创建文件输入流

InputStream is = new FileInputStream(path);

byte[] buffer = new byte[is.available()];// 创建缓存区域

is.read(buffer);// 读入所有的文件字节

String str = new String(buffer);// 对字节进行处理

is.close(); // 关闭流

// 创建文件输出流

OutputStream os = new FileOutputStream(path2);

DataOutputStream dos = new DataOutputStream(os);

// System.out.println(str);

// 把最基本的256个Ascll码放编码表中

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);//写出一个-1作为重置的表示与码表的打印

hm.clear();//清空Hashmap

for (int j = 0; j < 256; j++) {//重新将基本256个编码写入

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) {// 如果码表中没有 前缀加后缀的码表

// System.out.print(zhongjian);

// System.out.println(" 对应的编码为 " + bianma);

hm.put(zhongjian, bianma);// 向码表添加 前缀加后缀 和 对应的编码

// Systehttp://m.out.println(" " + perfix);

// System.out.println("写入的编码 "+hm.get(perfix));

dos.writeChar(hm.get(perfix)); // 把前缀写入压缩文件

bianma++;

perfix = suffix;

} else {// 如果有下一个前缀保存 上一个前缀加后缀

perfix = zhongjian;

}

if (i == str.length() - 1) {// 把最后一个写进去

// System.out.print("写入最后一个"+perfix);

dos.writeChar(hm.get(perfix));

// System.out.println(" "+hm.get(perfix));

}

}

os.close();// 关闭流

// System.out.println(hm.toString());// 输出码表

}

}

public class Jieya {

private ArrayList list = new ArrayList();// 存高八位

private int count = 0;// 下标

private Arrahttp://yList numlist = new ArrayList<>();// 存编码

HashMap hm = new HashMap<>();// 编码表

HashMap hm1 = new HashMap<>();// 编码表

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 {

// 读取压缩文件

InputStream is = new FileInputStream(path);

byte[] buffer = new byte[is.available()];

is.read(buffer);

is.close();// 关闭流

String str = new String(buffer);

// System.out.println(str);

// 读高八位 把高八位所表示的数字放入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) {// 读低八位

// 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) {// 如果低八位对应的高八位为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 {// 高八位为0

// System.out.println(buffer[i]);

numlist.add((int) buffer[i]);// 存入numlist中

}

count++;

}

}

// System.out.println(list.size()+" "+count+" "+numlist.size()+"比较大小"+"

// "+buffer.length);

// for(int i=0;i

// System.out.println(numlist.get(i)+"p");

// }

/**

* 把0-255位字符编码

*/

for (int i = 0; i < 256; i++) {

char ch = (char) i;

String st = ch + "";

hm.put(st, i);

hm1.put(i, st);

}

/**

* 根据numlist队列中的元素开始重新编码，输出文件

*/

// 创建输出流

OutputStream os = new FileOutputStream(path1);

// 遍历numlist

for (int i = 0; i < numlist.size(); i++) {

int n = numlist.get(i);

if (hm.containsValue(n) == true) {// 如果编码表中存在

cw = hm1.get(n);

// System.out.println(cw+"*");

if (pw != "") {

os.write(cw.getBytes(http://"gbk"));

p = pw;

c = cw.charAt(0) + "";// c=cw的第一个

// System.out.println(c+"&");

hm.put(p + c, bianma);

hm1.put(bianma, p + c);

bianma++;

} else {

os.write(cw.getBytes("gbk"));// 第一个

}

} else {// 编码表中不存在

p = pw;

// System.out.println(pw+"-=");

c = pw.charAt(0) + "";// c=pw的第一个

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();

}

}

不足之处：当编码超过65535的时候，并没有处理好，不能重置码表，还原出的文件在超过65535的部分就开始乱码。还有待改善。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，谢谢大家对我们的支持。如果你想了解更多相关内容请查看下面相关链接

// System.out.println(numlist.get(i)+"p");

// }

/**

* 把0-255位字符编码

*/

for (int i = 0; i < 256; i++) {

char ch = (char) i;

String st = ch + "";

hm.put(st, i);

hm1.put(i, st);

}

/**

* 根据numlist队列中的元素开始重新编码，输出文件

*/

// 创建输出流

OutputStream os = new FileOutputStream(path1);

// 遍历numlist

for (int i = 0; i < numlist.size(); i++) {

int n = numlist.get(i);

if (hm.containsValue(n) == true) {// 如果编码表中存在

cw = hm1.get(n);

// System.out.println(cw+"*");

if (pw != "") {

os.write(cw.getBytes(http://"gbk"));

p = pw;

c = cw.charAt(0) + "";// c=cw的第一个

// System.out.println(c+"&");

hm.put(p + c, bianma);

hm1.put(bianma, p + c);

bianma++;

} else {

os.write(cw.getBytes("gbk"));// 第一个

}

} else {// 编码表中不存在

p = pw;

// System.out.println(pw+"-=");

c = pw.charAt(0) + "";// c=pw的第一个

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();

}

}

不足之处：当编码超过65535的时候，并没有处理好，不能重置码表，还原出的文件在超过65535的部分就开始乱码。还有待改善。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，谢谢大家对我们的支持。如果你想了解更多相关内容请查看下面相关链接

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