C#实现LZW压缩算法源码示例

LZW压缩算法是一种无损数据压缩技术，尤其适用于文本和图形数据，通过构建并利用已出现的字符串模式来减少数据的存储空间。本文提供了一个C#实现的LZW编码器，主要应用于GIF图像文件格式的压缩。GIF采用LZW算法来处理其特殊的数据块，如调色板和图像数据，以达到高效压缩的效果。 LZW算法的核心原理是： 1. 初始化：定义一些基本的编码规则，比如 EOF（End Of File）代码 -1，以及初始的编码表（通常是256个单个字符的编码），每个字符对应一个唯一的数字。 2. 输入处理：读取输入数据，将连续的字符组成新的字符串，并查找当前字符串是否已经在编码表中。如果在表中，则用对应的编码表示，否则，将新字符串添加到编码表中，并用一个新编码表示这个新生成的字符串。 3. 编码过程：不断重复这个过程，直到所有可能的字符串都被编码或者达到预设的最大代码长度（例如，12位，即4096个编码）。在这个过程中，如果编码表已满，会创建一个新的编码来代表“扩展”操作，即将当前最短未编码字符串与下一个字符组合。 4. 输出：将编码后的数字序列作为压缩后的数据，解压时按照编码规则逆向操作，恢复原始字符串。 在C#源码中，可以看到以下关键部分： - `n_bits`变量用于跟踪当前编码的位数，`maxbits`允许用户设置最大编码长度。 - `maxcode`和`maxmaxcode`分别表示给定位数下最大的编码值和最大可扩展编码值。 - 类`LZWEncoder`包含了图像宽度、高度、像素数组等属性，以及一些辅助函数，如处理剩余数据、获取当前像素、执行编码和扩展操作。 该代码实现了LZW编码的核心逻辑，通过迭代处理输入数据，逐步构建和更新编码表，最后生成压缩后的数据。对于需要进行GIF图像压缩的开发者来说，这段代码是一个实用的工具，能够帮助理解和实现LZW算法在实际项目中的应用。