写 Python 程序实现对文本文件做LZ77编码,编码后的文件以二进制文件的形式存储;编写 Python 程序实现对LZ77压缩后的二进制文件解码,恢复出原始的文本文件并保存;同时在Python程序中,分别统计出上述编码和解码所需要的时间(单位秒),并打印出来。建议将 LZ77 编码后的格式设置为以下二进制形式:三元符号组 (off,len,c);off,偏移量,8bits;len,匹配长度,8bits;c,下一个字符,8bits;滑动窗口的大小自由设定,但是不要超过 255

时间: 2024-02-24 13:57:01 浏览: 25
好的,以下是完整的Python程序实现,包括LZ77编码、解码和时间统计: ```python import time # 定义滑动窗口大小 WINDOW_SIZE = 64 def lz77_encode(input_file, output_file): # 初始化滑动窗口和查找缓冲区 window = "" buffer = "" encoded_data = bytearray() # 从输入文本文件中读取一个字符 c = input_file.read(1) # 记录开始时间 start_time = time.time() while c: # 在滑动窗口和查找缓冲区中查找最长的匹配子串 if c in window + buffer: # 找到匹配子串 i = (window + buffer).rindex(c) off = len(window) - i j = i + 1 while j < len(window) and len(buffer) < WINDOW_SIZE: if buffer + window[j] in buffer + window[i:]: i += window[i:].index(buffer + window[j]) off = len(window) - i j += len(buffer) + 1 else: break if len(buffer) == 0: # 匹配子串在滑动窗口中 len_ = 1 c = input_file.read(1) else: # 匹配子串在查找缓冲区中 len_ = len(buffer) + 1 buffer += c c = input_file.read(1) else: # 没有找到匹配子串 off = 0 len_ = 0 buffer += c c = input_file.read(1) # 输出三元符号组(off,len,c) encoded_data.append(off) encoded_data.append(len_) encoded_data.append(ord(c) if c else 0) # 将滑动窗口和查找缓冲区向右移动一个字符 window += buffer[:len_] buffer = buffer[len_:] # 如果滑动窗口的大小超过了WINDOW_SIZE,则将滑动窗口向右移动 if len(window) > WINDOW_SIZE: window = window[-WINDOW_SIZE:] # 记录结束时间 end_time = time.time() # 写入编码后的数据到输出二进制文件中 output_file.write(encoded_data) # 返回编码所需的时间 return end_time - start_time def lz77_decode(input_file, output_file): # 初始化滑动窗口和查找缓冲区 window = "" buffer = "" # 从输入二进制文件中读取一个三元符号组(off,len,c) off = input_file.read(1) len_ = input_file.read(1) c = input_file.read(1) # 记录开始时间 start_time = time.time() while c: # 如果off为0且len为0,则将c输出到解码后的文本文件中 if off == b'\x00' and len_ == b'\x00': output_file.write(c) buffer += c c = input_file.read(1) else: # 如果off不为0且len不为0,则从滑动窗口中复制长度为len、偏移量为off的子串,并将该子串加上下一个字符c输出到解码后的文本文件中 i = len(window) - int.from_bytes(off, byteorder='big') j = i + int.from_bytes(len_, byteorder='big') data = window[i:j] + c output_file.write(data) buffer += data c = input_file.read(1) # 将滑动窗口和查找缓冲区向右移动一个字符 window += buffer[:len(data)] buffer = buffer[len(data):] # 如果滑动窗口的大小超过了WINDOW_SIZE,则将滑动窗口向右移动 if len(window) > WINDOW_SIZE: window = window[-WINDOW_SIZE:] # 从输入二进制文件中读取下一个三元符号组(off,len,c) off = input_file.read(1) len_ = input_file.read(1) c = input_file.read(1) # 记录结束时间 end_time = time.time() # 返回解码所需的时间 return end_time - start_time if __name__ == "__main__": # 打开输入文本文件和输出二进制文件 with open("input.txt", "r") as input_file, open("output.bin", "wb") as output_file: # 对文本文件做LZ77编码 encode_time = lz77_encode(input_file, output_file) # 打开输入二进制文件和输出文本文件 with open("output.bin", "rb") as input_file, open("output.txt", "w") as output_file: # 对二进制文件做LZ77解码 decode_time = lz77_decode(input_file, output_file) # 打印编码和解码所需的时间 print("LZ77 encode time:", encode_time, "seconds") print("LZ77 decode time:", decode_time, "seconds") ``` 在运行以上程序时,需要将input.txt文本文件放在当前目录中。程序将会把LZ77编码后的二进制数据存储到output.bin中,并将LZ77解码后的文本数据存储到output.txt中。程序输出编码和解码所需的时间。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

使用Python进行二进制文件读写的简单方法(推荐)

在Python中,处理二进制文件的关键在于理解如何有效地读取和写入非文本数据。Python的标准库提供了`struct`模块,它允许开发者将基本数据类型转换为字节序列,反之亦然,这对于处理二进制文件至关重要。下面我们将...
recommend-type

python 读写文件包含多种编码格式的解决方式

在Python编程中,处理包含不同编码格式的文件是一项常见的任务,特别是当涉及到读取和合并来自不同来源的数据时。本文将详细介绍如何使用Python解决读写文件时遇到的多种编码格式问题。 首先,我们需要理解编码的...
recommend-type

Python实现统计文本文件字数的方法

在Python编程中,统计文本文件的字数是一项常见的任务,特别是在数据分析、文本处理或日志分析等场景。本文将详细讲解如何使用Python实现这一功能,包括读取文本文件、处理字符串以及进行字数统计。 首先,我们需要...
recommend-type

利用Python实现Excel的文件间的数据匹配功能

本文将深入探讨如何利用Python实现Excel文件间的数据匹配功能。首先,我们需要了解Excel中的MATCH函数,这是一个用于查找特定值在指定数组中的相对位置的函数。在Python中,我们可以使用pandas库来实现类似的功能。 ...
recommend-type

python实现pdf转换成word/txt纯文本文件

在Python编程中,有时我们需要将PDF文件转换为更易于编辑的格式,如Word或纯文本。本篇文章将介绍如何使用Python库`pdfminer3k`来实现这一功能。`pdfminer3k`是一个基于`pdfminer`的扩展,提供了更方便的接口来解析...
recommend-type

基于嵌入式ARMLinux的播放器的设计与实现 word格式.doc

本文主要探讨了基于嵌入式ARM-Linux的播放器的设计与实现。在当前PC时代,随着嵌入式技术的快速发展,对高效、便携的多媒体设备的需求日益增长。作者首先深入剖析了ARM体系结构,特别是针对ARM9微处理器的特性,探讨了如何构建适用于嵌入式系统的嵌入式Linux操作系统。这个过程包括设置交叉编译环境,优化引导装载程序,成功移植了嵌入式Linux内核,并创建了适合S3C2410开发板的根文件系统。 在考虑到嵌入式系统硬件资源有限的特点,通常的PC机图形用户界面(GUI)无法直接应用。因此,作者选择了轻量级的Minigui作为研究对象,对其实体架构进行了研究,并将其移植到S3C2410开发板上,实现了嵌入式图形用户界面,使得系统具有简洁而易用的操作界面,提升了用户体验。 文章的核心部分是将通用媒体播放器Mplayer移植到S3C2410开发板上。针对嵌入式环境中的音频输出问题,作者针对性地解决了Mplayer播放音频时可能出现的不稳定性,实现了音乐和视频的无缝播放,打造了一个完整的嵌入式多媒体播放解决方案。 论文最后部分对整个项目进行了总结,强调了在嵌入式ARM-Linux平台上设计播放器所取得的成果,同时也指出了一些待改进和完善的方面,如系统性能优化、兼容性提升以及可能的扩展功能等。关键词包括嵌入式ARM-Linux、S3C2410芯片、Mplayer多媒体播放器、图形用户界面(GUI)以及Minigui等,这些都反映出本文研究的重点和领域。 通过这篇论文,读者不仅能了解到嵌入式系统与Linux平台结合的具体实践,还能学到如何在资源受限的环境中设计和优化多媒体播放器,为嵌入式技术在多媒体应用领域的进一步发展提供了有价值的经验和参考。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

Python字符串为空判断的动手实践:通过示例掌握技巧

![Python字符串为空判断的动手实践:通过示例掌握技巧](https://img-blog.csdnimg.cn/72f88d4fc1164d6c8b9c29d8ab5ed75c.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBASGFyYm9yIExhdQ==,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16) # 1. Python字符串为空判断的基础理论 字符串为空判断是Python编程中一项基本且重要的任务。它涉及检查字符串是否为空(不包含任何字符),这在
recommend-type

box-sizing: border-box;作用是?

`box-sizing: border-box;` 是 CSS 中的一个样式属性,它改变了元素的盒模型行为。默认情况下,浏览器会计算元素内容区域(content)、内边距(padding)和边框(border)的总尺寸,也就是所谓的"标准盒模型"。而当设置为 `box-sizing: border-box;` 后,元素的总宽度和高度会包括内容、内边距和边框的总空间,这样就使得开发者更容易控制元素的实际布局大小。 具体来说,这意味着: 1. 内容区域的宽度和高度不会因为添加内边距或边框而自动扩展。 2. 边框和内边距会从元素的总尺寸中减去,而不是从内容区域开始计算。
recommend-type

经典:大学答辩通过_基于ARM微处理器的嵌入式指纹识别系统设计.pdf

本文主要探讨的是"经典:大学答辩通过_基于ARM微处理器的嵌入式指纹识别系统设计.pdf",该研究专注于嵌入式指纹识别技术在实际应用中的设计和实现。嵌入式指纹识别系统因其独特的优势——无需外部设备支持,便能独立完成指纹识别任务,正逐渐成为现代安全领域的重要组成部分。 在技术背景部分,文章指出指纹的独特性(图案、断点和交叉点的独一无二性)使其在生物特征认证中具有很高的可靠性。指纹识别技术发展迅速,不仅应用于小型设备如手机或门禁系统,也扩展到大型数据库系统,如连接个人电脑的桌面应用。然而,桌面应用受限于必须连接到计算机的条件,嵌入式系统的出现则提供了更为灵活和便捷的解决方案。 为了实现嵌入式指纹识别,研究者首先构建了一个专门的开发平台。硬件方面,详细讨论了电源电路、复位电路以及JTAG调试接口电路的设计和实现,这些都是确保系统稳定运行的基础。在软件层面,重点研究了如何在ARM芯片上移植嵌入式操作系统uC/OS-II,这是一种实时操作系统,能够有效地处理指纹识别系统的实时任务。此外,还涉及到了嵌入式TCP/IP协议栈的开发,这是实现系统间通信的关键,使得系统能够将采集的指纹数据传输到远程服务器进行比对。 关键词包括:指纹识别、嵌入式系统、实时操作系统uC/OS-II、TCP/IP协议栈。这些关键词表明了论文的核心内容和研究焦点,即围绕着如何在嵌入式环境中高效、准确地实现指纹识别功能,以及与外部网络的无缝连接。 这篇论文不仅深入解析了嵌入式指纹识别系统的硬件架构和软件策略,而且还展示了如何通过结合嵌入式技术和先进操作系统来提升系统的性能和安全性,为未来嵌入式指纹识别技术的实际应用提供了有价值的研究成果。