快速掌握LZ77编码与解码的实现方法

资源摘要信息:"LZ77编码器和解码器是基于Lempel-Ziv算法的一种数据压缩技术，由两位以色列计算机科学家Abraham Lempel和Jacob Ziv于1977年提出，故命名为LZ77。该技术通过替换重复出现的字符串序列（即字串）来减少数据的大小。在 LZ77 算法中，输出通常包括一系列对原始数据中已出现过的内容的引用，每个引用包括三个部分：偏移量（即之前数据中匹配字串的起始位置）、匹配长度（匹配字串的长度）和紧接着匹配字串后的下一个字符。 LZ77算法的工作原理是在待压缩的数据流中查找可以匹配的最长字符串，然后将该字符串表示为三个部分：偏移量、匹配长度和后续字符。偏移量指示之前的数据中匹配字符串的起始位置，匹配长度指的是匹配字符串的长度，而后续字符则是紧跟在匹配字符串后的那个字符。这样，数据就可以通过较短的引用序列来表示，而不是完全复制长字符串，从而达到压缩数据的目的。 在编码过程中，当遇到重复出现的字串时，LZ77编码器会记录下该字串的偏移量和长度，并用一个新的符号来代替重复的字串。这个符号由偏移量和长度值以及下一个字串构成。这个过程中，编码器需要维护一个滑动窗口（也称为字典），窗口内包含了已经处理过的数据，以便于查找重复的字串。滑动窗口大小通常是有限的，这意味着编码器只能在一定大小的范围内搜索匹配的字串。 解码器的作用是将编码器输出的引用序列还原成原始数据。它使用和编码器相同的滑动窗口来查找并替换引用符号，以恢复出重复出现的字串。由于解码器和编码器在开始时都是空的，并且同步地通过压缩数据流填充窗口内容，因此解码器可以准确地理解编码器发出的引用符号并还原原始数据。 由于 LZ77 算法的这种性质，它属于无损压缩的范畴，即数据在压缩和解压缩之后保持完全一致。这使得 LZ77 非常适合那些对数据完整性要求非常高的应用场景。 LZ77编码器和解码器的实现可以很复杂，但是基本原理相对直观。在编程实现时，开发者需要处理的关键点包括如何有效地维护和搜索滑动窗口中的数据，如何选择和记录匹配的字串，以及如何优化内存和速度性能等问题。 由于本次资源为Java语言的实现，因此在编码和解码过程中还需要考虑到Java语言的特点，例如内存管理、数据类型处理等。Java是一种面向对象的编程语言，提供丰富的类库和接口，这有助于实现更为高效和可靠的LZ77编码器和解码器。 在文件名称列表中提到的'LZ77-master'表明压缩包子文件包含LZ77算法的核心实现代码。'master'这个词暗示这是项目的主要或核心版本，不涉及分支或实验性质的实现。开发者可以使用这些源代码文件来查看算法的具体实现细节，或者直接在自己的项目中引用和使用这个库。对于学习和理解LZ77算法，以及实际应用中需要压缩和解压缩数据的开发者来说，这是一份宝贵的资源。"