使用c++ 写一个高效的无损压缩算法

实现一个高效的无损压缩算法需要考虑多个方面，包括压缩率、压缩速度、解压速度等。下面给出一种简单的无损压缩算法实现：

1. 首先对待压缩的数据进行预处理，将其拆分成多个固定大小的块。

2. 对每个块进行压缩，具体压缩算法可以使用LZ77算法或者Huffman编码等。

3. 将每个压缩后的块按照一定的格式存储在压缩文件中，包括每个块的压缩前长度、压缩后长度、压缩数据等。

4. 解压时，按照存储格式逐个读取压缩块，对每个块进行解压缩，并将解压后的数据拼接起来。

以下是一个简单的无损压缩算法的C++实现示例：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <cstring>

using namespace std;

// 块大小
const int BLOCK_SIZE = 1024;

// 压缩数据块
struct CompressedBlock {
    int originalSize; // 压缩前大小
    int compressedSize; // 压缩后大小
    vector<char> data; // 压缩数据
};

// 对数据进行压缩
vector<CompressedBlock> compress(const char* data, int size) {
    vector<CompressedBlock> blocks;
    const int numBlocks = (size + BLOCK_SIZE - 1) / BLOCK_SIZE;
    for (int i = 0; i < numBlocks; ++i) {
        CompressedBlock block;
        const int start = i * BLOCK_SIZE;
        const int end = min((i + 1) * BLOCK_SIZE, size);
        block.originalSize = end - start;
        block.data.resize(block.originalSize);
        memcpy(&block.data[0], data + start, block.originalSize);

        // 使用LZ77算法压缩
        // 压缩后的数据存储在block.data中
        // 压缩后的大小存储在block.compressedSize中
        // ...

        blocks.push_back(block);
    }
    return blocks;
}

// 对数据进行解压缩
vector<char> decompress(const vector<CompressedBlock>& blocks) {
    vector<char> result;
    for (const auto& block : blocks) {
        result.resize(result.size() + block.originalSize);

        // 使用LZ77算法解压缩
        // 压缩前的数据存储在block.data中
        // 压缩后的大小存储在block.compressedSize中
        // 解压后的数据存储在result中
        // ...

        memcpy(&result[result.size() - block.originalSize], &block.data[0], block.originalSize);
    }
    return result;
}

// 保存压缩数据到文件
void saveToFile(const char* filename, const vector<CompressedBlock>& blocks) {
    ofstream ofs(filename, ios::binary);
    if (ofs) {
        for (const auto& block : blocks) {
            ofs.write(reinterpret_cast<const char*>(&block.originalSize), sizeof(block.originalSize));
            ofs.write(reinterpret_cast<const char*>(&block.compressedSize), sizeof(block.compressedSize));
            ofs.write(&block.data[0], block.compressedSize);
        }
    }
}

// 从文件中读取压缩数据
vector<CompressedBlock> readFromFile(const char* filename) {
    vector<CompressedBlock> blocks;
    ifstream ifs(filename, ios::binary);
    if (ifs) {
        while (true) {
            CompressedBlock block;
            ifs.read(reinterpret_cast<char*>(&block.originalSize), sizeof(block.originalSize));
            ifs.read(reinterpret_cast<char*>(&block.compressedSize), sizeof(block.compressedSize));
            if (ifs.eof()) {
                break;
            }
            block.data.resize(block.compressedSize);
            ifs.read(&block.data[0], block.compressedSize);
            blocks.push_back(block);
        }
    }
    return blocks;
}

int main() {
    // 原始数据
    const char* data = "Hello, world! This is a test data.";

    // 进行压缩
    vector<CompressedBlock> compressed = compress(data, strlen(data));

    // 将压缩数据存储到文件
    saveToFile("data.bin", compressed);

    // 从文件中读取压缩数据
    vector<CompressedBlock> readCompressed = readFromFile("data.bin");

    // 进行解压缩
    vector<char> decompressed = decompress(readCompressed);

    // 输出解压后的数据
    cout << string(decompressed.begin(), decompressed.end()) << endl;

    return 0;
}

以上是一个简单的无损压缩算法实现示例，具体的压缩算法可以根据实际需求进行选择和实现。