lz77算法实现文件压缩解压缩，c语言

LZ77算法是一种无损数据压缩技术，它基于字符串匹配的思想，通过查找并替换频繁的序列来减少数据大小。在C语言中实现LZ77算法可以分为两个部分：编码和解码。

**编码过程**:
1. 遍历输入数据流，对于每个字符，如果它与之前的一段已处理过的连续字符匹配，就形成一个“词”，记录这个词的位置和长度。
2. 对于每一个新的词，将其转换成一个唯一的编号（通常是二进制形式），并在编码流中添加这个编号和先前词的长度。
3. 如果当前字符不是前一词的延续，编码流会包含该字符本身作为单独的词。

**解码过程**:
1. 读取编码流中的每个编号，查找匹配的原始字符序列，并计算实际的字符位置。
2. 逐个复制这些字符到输出数据流，直到遇到一个新的编号或到达编码流的结尾。
3. 解码过程中，如果遇到的是单个字符编号，则直接添加到结果。

**注意事项**:
- 编码时需要维护一个滑动窗口来存储匹配的词，解码时则需要从已解码的数据恢复出滑动窗口的状态。
- 要考虑到如何有效地存储和查找匹配的词，这通常涉及到数据结构如哈希表或动态规划优化。

相关问题

lz77压缩算法c语言实现

以下是一个简单的 C 语言实现 LZ77 压缩算法的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define BUFFER_SIZE 256
#define LOOKAHEAD_SIZE 16
#define MAX_DISTANCE 4095

typedef struct {
    int distance;
    int length;
    char next;
} Match;

int findMatch(char *buffer, int position, int bufferSize) {
    int maxLength = 0;
    int matchPosition = 0;
    for (int i = position - MAX_DISTANCE; i < position; i++) {
        int j = 0;
        while (buffer[i + j] == buffer[position + j] && j < LOOKAHEAD_SIZE) {
            j++;
        }
        if (j > maxLength) {
            maxLength = j;
            matchPosition = i;
        }
    }
    Match match = {position - matchPosition, maxLength, buffer[position + maxLength]};
    printf("<%d,%d,%c>", match.distance, match.length, match.next);
    return maxLength;
}

void compress(char *source) {
    int position = 0;
    int bufferSize = strlen(source);
    while (position < bufferSize) {
        int length = findMatch(source, position, bufferSize);
        if (length == 0) {
            printf("%c", source[position]);
            position++;
        } else {
            position += length;
        }
    }
}

int main() {
    char source[BUFFER_SIZE];
    printf("Enter the source string: ");
    fgets(source, BUFFER_SIZE, stdin);
    printf("Compressed data: ");
    compress(source);
    printf("\n");
    return 0;
}

该实现基于滑动窗口和查找窗口中最长匹配的原理。算法每次读取输入数据中的一个字符，并在滑动窗口中查找最长的匹配。如果找到了匹配，就输出匹配的距离、长度和下一个字符；否则，就输出当前字符。

用c语言实现lz77压缩算法

好的，我可以帮你回答这个问题。

LZ77压缩算法是一种无损压缩算法，它通过寻找重复的字符序列来实现数据压缩。下面是一个简单的C语言实现示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define WINDOW_SIZE 15
#define LOOKAHEAD_SIZE 4

typedef struct {
    int offset;
    int length;
    char next;
} LZ77_Triple;

int findMatch(char *window, char *lookahead, int windowPos, int *matchLength) {
    int maxLength = 0;
    int maxOffset = 0;
    int i, j;
    for (i = 0; i < WINDOW_SIZE; i++) {
        int length = 0;
        for (j = 0; j < LOOKAHEAD_SIZE; j++) {
            if (window[(i + j) % WINDOW_SIZE] == lookahead[j]) {
                length++;
            } else {
                break;
            }
        }
        if (length > maxLength) {
            maxLength = length;
            maxOffset = i;
        }
    }
    *matchLength = maxLength;
    return maxOffset;
}

int encode(char *input, int inputLength, char *output) {
    int outputLength = 0;
    int inputPos = 0;
    char window[WINDOW_SIZE] = {0};
    char lookahead[LOOKAHEAD_SIZE] = {0};
    while (inputPos < inputLength) {
        int matchLength = 0;
        int offset = findMatch(window, lookahead, inputPos % WINDOW_SIZE, &matchLength);
        if (matchLength > 0) {
            LZ77_Triple triple = {offset, matchLength, lookahead[matchLength]};
            memcpy(output + outputLength, &triple, sizeof(LZ77_Triple));
            outputLength += sizeof(LZ77_Triple);
            inputPos += matchLength;
        } else {
            LZ77_Triple triple = {0, 0, input[inputPos]};
            memcpy(output + outputLength, &triple, sizeof(LZ77_Triple));
            outputLength += sizeof(LZ77_Triple);
            window[inputPos % WINDOW_SIZE] = input[inputPos];
            inputPos++;
        }
        memmove(lookahead, input + inputPos, LOOKAHEAD_SIZE);
    }
    return outputLength;
}

int decode(char *input, int inputLength, char *output) {
    int outputLength = 0;
    int inputPos = 0;
    char window[WINDOW_SIZE] = {0};
    while (inputPos < inputLength) {
        LZ77_Triple triple;
        memcpy(&triple, input + inputPos, sizeof(LZ77_Triple));
        inputPos += sizeof(LZ77_Triple);
        if (triple.length > 0) {
            int i;
            for (i = 0; i < triple.length; i++) {
                output[outputLength] = window[(triple.offset + i) % WINDOW_SIZE];
                window[(inputPos + i) % WINDOW_SIZE] = output[outputLength];
                outputLength++;
            }
        }
        output[outputLength] = triple.next;
        window[inputPos % WINDOW_SIZE] = output[outputLength];
        outputLength++;
    }
    return outputLength;
}

int main() {
    char input[] = "hello world hello world";
    int inputLength = sizeof(input) - 1;
    int encodedLength = inputLength * sizeof(LZ77_Triple);
    char *encoded = (char*)malloc(encodedLength);
    encode(input, inputLength, encoded);
    printf("Encoded: ");
    int i;
    for (i = 0; i < encodedLength; i++) {
        printf("%02x ", encoded[i] & 0xff);
    }
    printf("\n");
    int decodedLength = inputLength;
    char *decoded = (char*)malloc(decodedLength);
    decode(encoded, encodedLength, decoded);
    printf("Decoded: %s\n", decoded);
    free(encoded);
    free(decoded);
    return 0;
}

在这个示例中，我们定义了`WINDOW_SIZE`和`LOOKAHEAD_SIZE`分别为15和4，这意味着我们将使用最近的15个字符作为窗口和接下来的4个字符作为后续字符。`findMatch`函数用于查找最长匹配，并返回匹配的偏移量和长度。`encode`函数用于将输入字符串编码为LZ77三元组序列，`decode`函数用于将LZ77三元组序列解码为原始字符串。

希望这个示例能对你有所帮助！