Python实现LZ77压缩算法

LZ77是一种经典的无损数据压缩算法，它通过查找匹配的前缀来减少数据量。在Python中实现LZ77，通常会分为几个步骤：

1. **读取输入数据**：首先需要读取待压缩的数据作为原始序列。

2. **滑动窗口**：设置一个固定长度的窗口（比如10），从左到右扫描数据。对于每个位置i，比较其后面的元素j（j > i）是否与其之前的某个元素k相等。

3. **搜索匹配**：如果找到匹配（即j-i的值小于或等于窗口长度），记录下这个匹配的起始位置k和长度m = j - i，并将当前字符添加到输出码字中。

4. **更新窗口**：如果找不到匹配，或者匹配结束，将当前字符添加到码字中，并将窗口向右移动一位。

5. **处理剩余部分**：当窗口到达数据末尾时，剩下的字符直接添加到码字中。

6. **编码与解码**：最后，根据生成的码字对原始数据进行编码，解码时则按照规则还原出原始文本。

以下是简化的Python示例代码：

def compress(data):
    window_size = 10
    codes = []
    prev_char = None
    for i in range(len(data)):
        if i >= window_size and data[i] == prev_char:
            codes.append(str(i - window_size))
        else:
            codes.append(str(prev_char) + str(1))
        prev_char = data[i]
    return ' '.join(codes)

def decompress(encoded_data, original_data):
    output = ''
    prev_char = None
    code_index = 0
    while code_index < len(encoded_data):
        char_code = encoded_data[code_index]
        code_index += 1

        if char_code.isdigit():
            length = int(char_code)
            if prev_char is not None:
                output += original_data[output.rfind(prev_char):output.rfind(prev_char) + length]
            prev_char = original_data[-length]
        else:
            output += char_code
    return output

# 示例
data = "Hello, world!"
encoded = compress(data)
decoded = decompress(encoded, data)