利用C++语言实现LZ78算法实现文本压缩,要求如下:输入需要英文文本的文件名,实现压缩,输出压缩后 的二进制文件文件;输入需要解压的二进制文件,实现解压 缩,输出原始的英文文本。

时间: 2023-06-26 08:03:59 浏览: 56
以下是C++代码实现LZ78算法的文本压缩和解压缩: ```cpp #include <iostream> #include <fstream> #include <map> #include <string> #include <bitset> using namespace std; // 压缩函数 void compress(const string &inputFilename, const string &outputFilename) { // 读取输入文件 ifstream inputFile(inputFilename, ios::binary); if (!inputFile.is_open()) { cerr << "Error: Failed to open input file.\n"; return; } string inputText((istreambuf_iterator<char>(inputFile)), istreambuf_iterator<char>()); inputFile.close(); // 构建字典 map<string, int> dictionary; int nextCode = 0; for (char c = 'a'; c <= 'z'; c++) { string s(1, c); dictionary[s] = ++nextCode; } // 压缩 ofstream outputFile(outputFilename, ios::binary); int code = 0; string prefix; for (char c : inputText) { string s = prefix + c; if (dictionary.count(s)) { prefix = s; code = dictionary[s]; } else { bitset<16> codeBits(code); outputFile.write((char*)&codeBits, sizeof(bitset<16>)); outputFile.put(c); dictionary[s] = ++nextCode; prefix.clear(); code = 0; } } if (!prefix.empty()) { bitset<16> codeBits(code); outputFile.write((char*)&codeBits, sizeof(bitset<16>)); } outputFile.close(); cout << "Compression finished.\n"; } // 解压缩函数 void decompress(const string &inputFilename, const string &outputFilename) { // 读取输入文件 ifstream inputFile(inputFilename, ios::binary); if (!inputFile.is_open()) { cerr << "Error: Failed to open input file.\n"; return; } string inputText((istreambuf_iterator<char>(inputFile)), istreambuf_iterator<char>()); inputFile.close(); // 构建字典 map<int, string> dictionary; int nextCode = 0; for (char c = 'a'; c <= 'z'; c++) { string s(1, c); dictionary[++nextCode] = s; } // 解压缩 ofstream outputFile(outputFilename, ios::binary); int code = 0; string s; for (int i = 0; i < inputText.size(); i += 3) { bitset<16> codeBits(*(uint16_t*)(inputText.c_str() + i)); code = codeBits.to_ulong(); char c = inputText[i + 2]; if (dictionary.count(code)) { s = dictionary[code]; s += c; outputFile.write(s.c_str(), s.size()); dictionary[++nextCode] = s; } else { s = dictionary[code]; s += c; outputFile.write(s.c_str(), s.size()); dictionary[++nextCode] = s; } } outputFile.close(); cout << "Decompression finished.\n"; } int main() { // 压缩 string inputFilename = "input.txt"; string outputFilename = "compressed.bin"; compress(inputFilename, outputFilename); // 解压缩 inputFilename = "compressed.bin"; outputFilename = "output.txt"; decompress(inputFilename, outputFilename); return 0; } ``` 代码中使用`map`来作为字典,其中键为字符串,值为对应的编码。压缩时,从左到右扫描输入文本,维护一个前缀字符串`prefix`,并将当前字符加到其后面得到一个新字符串`s`。如果字典中已经存在`s`,那么将`s`作为新的前缀字符串,更新编码`code`为`s`对应的编码;否则,将`(code, c)`写入输出文件,将`s`加入字典并分配新的编码,清空前缀字符串和编码。这里使用了`bitset<16>`来存储编码,因为最多只有26个字母和一个空串,需要的编码数不会超过2^16。解压缩时,从左到右扫描压缩后的文件,读取每个2字节的编码和1个字符,如果字典中已经存在该编码,则将其对应的字符串`s`加上该字符输出,并将`(code, s+c)`加入字典;否则,将`(code, s+c)`输出,并将其加入字典。

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