用Java写文本文件压缩和解压,采用哈夫曼编码,并给出代码注释

时间: 2024-03-26 14:41:30 浏览: 18
好的,我可以为您提供相关的Java代码,如下所示: 首先,我们需要实现哈夫曼编码的相关功能,包括建立哈夫曼树、生成哈夫曼编码表等。以下是哈夫曼编码的实现代码: ```java import java.util.Map; import java.util.HashMap; import java.util.PriorityQueue; public class HuffmanCoding { private static class TreeNode implements Comparable<TreeNode> { private final char ch; private final int freq; private final TreeNode left, right; TreeNode(char ch, int freq, TreeNode left, TreeNode right) { this.ch = ch; this.freq = freq; this.left = left; this.right = right; } public boolean isLeaf() { return left == null && right == null; } @Override public int compareTo(TreeNode other) { return Integer.compare(freq, other.freq); } } public static Map<Character, String> buildHuffmanTable(String input) { int[] freq = new int[256]; for (char ch : input.toCharArray()) { freq[ch]++; } PriorityQueue<TreeNode> pq = new PriorityQueue<>(); for (char i = 0; i < freq.length; i++) { if (freq[i] > 0) { pq.add(new TreeNode(i, freq[i], null, null)); } } while (pq.size() > 1) { TreeNode left = pq.poll(); TreeNode right = pq.poll(); pq.add(new TreeNode('\0', left.freq + right.freq, left, right)); } Map<Character, String> huffmanTable = new HashMap<>(); buildHuffmanTable(huffmanTable, pq.peek(), ""); return huffmanTable; } private static void buildHuffmanTable(Map<Character, String> table, TreeNode node, String code) { if (node.isLeaf()) { table.put(node.ch, code); } else { buildHuffmanTable(table, node.left, code + '0'); buildHuffmanTable(table, node.right, code + '1'); } } } ``` 接下来我们需要使用上述哈夫曼编码实现文本文件的压缩和解压。以下是压缩和解压的代码实现,其中对于输入的文件路径和输出的文件路径需要您自行指定: ```java import java.io.FileInputStream; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.util.Map; public class HuffmanCompression { public static void compress(String inputFilePath, String outputFilePath) throws IOException { FileInputStream in = new FileInputStream(inputFilePath); FileOutputStream out = new FileOutputStream(outputFilePath); StringBuilder input = new StringBuilder(); int bytesRead; byte[] buffer = new byte[1024]; while ((bytesRead = in.read(buffer)) != -1) { for (int i = 0; i < bytesRead; i++) { input.append((char) buffer[i]); } } in.close(); Map<Character, String> huffmanTable = HuffmanCoding.buildHuffmanTable(input.toString()); StringBuilder encoded = new StringBuilder(); for (char ch : input.toString().toCharArray()) { encoded.append(huffmanTable.get(ch)); } while (encoded.length() % 8 != 0) { encoded.append('0'); } for (int i = 0; i < encoded.length(); i += 8) { String byteStr = encoded.substring(i, i + 8); int b = Integer.parseInt(byteStr, 2); out.write((byte) b); } out.close(); } public static void decompress(String inputFilePath, String outputFilePath) throws IOException { FileInputStream in = new FileInputStream(inputFilePath); FileOutputStream out = new FileOutputStream(outputFilePath); StringBuilder encoded = new StringBuilder(); int bytesRead; byte[] buffer = new byte[1024]; while ((bytesRead = in.read(buffer)) != -1) { for (int i = 0; i < bytesRead; i++) { String byteStr = Integer.toBinaryString(256 + (int) buffer[i]); encoded.append(byteStr.substring(byteStr.length() - 8)); } } in.close(); Map<String, Character> huffmanTable = new HashMap<>(); for (Map.Entry<Character, String> entry : HuffmanCoding.buildHuffmanTable(encoded.toString()).entrySet()) { huffmanTable.put(entry.getValue(), entry.getKey()); } StringBuilder decoded = new StringBuilder(); String key = ""; for (char bit : encoded.toString().toCharArray()) { key += bit; if (huffmanTable.containsKey(key)) { decoded.append(huffmanTable.get(key)); key = ""; } } out.write(decoded.toString().getBytes()); out.close(); } } ``` 最后,我们可以调用上述的压缩和解压函数进行压缩和解压操作,如下所示: ```java public static void main(String[] args) throws IOException { HuffmanCompression.compress("input.txt", "compressed.bin"); HuffmanCompression.decompress("compressed.bin", "output.txt"); } ``` 注意,上述代码中的 "input.txt" 和 "output.txt" 分别是输入文件和输出文件的路径,您需要根据具体情况进行修改。

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