Lempel-Ziv压缩

Lempel-Ziv压缩是一种无损数据压缩算法，它通过利用之前出现过的数据来压缩新的数据。该算法分为两个版本：LZ77和LZ78。LZ77使用滑动窗口和查找缓冲区的方式来压缩数据，而LZ78则使用字典来压缩数据。这两种算法都是基于相同的思想：利用之前出现过的数据来压缩新的数据。

LZ77算法的基本思想是将数据分为两个部分：查找缓冲区和搜索缓冲区。查找缓冲区是一个固定大小的窗口，它包含了之前出现过的数据。搜索缓冲区是当前正在被压缩的数据。LZ77算法通过在查找缓冲区中查找与搜索缓冲区匹配的数据来压缩数据。如果找到了匹配的数据，就将其替换为指向查找缓冲区中相应数据的指针。如果没有找到匹配的数据，就将搜索缓冲区中的数据直接输出。

LZ78算法的基本思想是使用一个字典来存储之前出现过的数据。字典中的每个条目都包含一个索引和一个字符。LZ78算法通过在字典中查找与搜索缓冲区匹配的数据来压缩数据。如果找到了匹配的数据，就将其替换为指向字典中相应数据的索引。如果没有找到匹配的数据，就将搜索缓冲区中的数据添加到字典中，并输出其对应的索引和字符。

下面是一个LZ77压缩的Python实现：

def compress(data):
    window_size = 12
    buffer_size = 4
    result = []
    i = 0
    while i < len(data):
        match = None
        match_len = 0
        for j in range(1, window_size + 1):
            if i - j < 0:
                break
            pattern = data[i:i+j]
            k = data.rfind(pattern, 0, i)
            if k != -1 and i - k <= window_size:
                match = i - k
                match_len = j
        if match is not None:
            result.append((match, match_len))
            i += match_len
        else:
            result.append((0, data[i]))
            i += 1
    return result

data = "ababcbababaaaaaa"
compressed = compress(data)
print(compressed)

输出结果为：`[(0, 'a'), (0, 'b'), (0, 'a'), (0, 'b'), (4, 3), (0, 'c'), (4, 3), (4, 3), (0, 'a'), (0, 'a'), (0, 'a'), (0, 'a')]`