在一个文本文件上实现LZW压缩和解压缩,其中每个字符就是该文本的8位ASCII码。
时间: 2024-02-13 07:02:53 浏览: 4
LZW(Lempel-Ziv-Welch)算法是一种无损压缩算法,能够将文本文件压缩到比原始文件更小的尺寸。下面是实现LZW压缩和解压缩的基本步骤:
LZW压缩:
1. 将输入的文本按字节读入,构建初始的编码表。编码表中包含所有的单字节字符,每个字符的编码为其对应的8位ASCII码。
2. 读入一个字符,将其与已有编码表中的最长前缀匹配。如果匹配成功,则继续读入下一个字符,直到无法匹配为止。
3. 将匹配成功的最长前缀的编码输出,并将之前匹配成功的字符串和下一个字符构成一个新的字符串,加入到编码表中,并分配一个新的编码。
4. 重复步骤2-3,直到所有输入的字符都被编码。
LZW解压缩:
1. 根据输入的编码表和编码,构建初始的解码表。
2. 读入一个编码,输出对应的字符串,并将之前输出的字符串和当前字符串的第一个字符构成一个新的字符串,加入到解码表中,并分配一个新的编码。
3. 重复步骤2,直到所有编码都被解码。
下面是一个Python实现的LZW压缩和解压缩的示例代码:
```python
import struct
def lzw_compress(data):
# 初始化编码表
table = {chr(i): i for i in range(256)}
code = 256
# 初始化输出
result = []
s = ""
# 逐个读入字符,进行编码
for c in data:
if s + c in table:
s = s + c
else:
result.append(table[s])
table[s + c] = code
code += 1
s = c
# 输出最后一个编码
result.append(table[s])
# 将编码结果转换为二进制
output = b"".join([struct.pack(">H", x) for x in result])
return output
def lzw_decompress(data):
# 初始化解码表
table = {i: chr(i) for i in range(256)}
code = 256
# 初始化输出
result = []
s = ""
# 逐个读入编码,进行解码
for i in range(0, len(data), 2):
x = struct.unpack(">H", data[i:i+2])[0]
if x in table:
entry = table[x]
elif x == code:
entry = s + s[0]
else:
raise ValueError("Bad compressed code: %d" % x)
result.append(entry)
if s:
table[code] = s + entry[0]
code += 1
s = entry
# 将解码结果转换为原始的文本
output = "".join(result)
return output
```
在上面的示例代码中,`lzw_compress()`函数接受一个字节串作为输入,并返回对应的压缩结果。`lzw_decompress()`函数接受一个压缩结果作为输入,并返回对应的原始文本。注意,压缩结果和解压缩输入都是二进制格式的,需要使用`struct`模块进行处理。