字符串压缩算法

Jr_l

已于 2024-08-26 22:16:05 修改

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分类专栏： # 字符串算法文章标签：算法 python c语言

于 2024-08-26 22:15:11 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/LS_Ai/article/details/141574737

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字符串压缩算法用于减少字符串的存储空间，尤其是在需要传输或保存大量文本数据时。以下是三种常见的字符串压缩算法：RLE、Huffman编码和LZW压缩。

RLE（游程长度编码）

算法原理

游程长度编码（Run-Length Encoding，RLE）是一种简单的压缩算法，主要针对字符串中连续重复的字符。该算法通过记录每个字符的重复次数来实现压缩。

步骤说明

遍历字符串，记录每个字符及其连续出现的次数。
生成一个新的字符串，其中每个字符后面跟着其出现的次数。

示例说明

考虑字符串 "AAAABBBCCDAA"：

第1步：找到字符 A 连续出现了4次，记为 "4A"。
第2步：找到字符 B 连续出现了3次，记为 "3B"。
第3步：字符 C 连续出现2次，记为 "2C"。
第4步：字符 D 出现1次，记为 "1D"。
第5步：字符 A 连续出现2次，记为 "2A"。

最终压缩结果为 "4A3B2C1D2A"。

代码示例

python语言：

def rle_encode(data):
    encoding = ''
    i = 0

    while i < len(data):
        count = 1
        while i + 1 < len(data) and data[i] == data[i + 1]:
            i += 1
            count += 1
        encoding += str(count) + data[i]
        i += 1

    return encoding

# 示例使用
input_string = "AAAABBBCCDAA"
encoded_string = rle_encode(input_string)
print(encoded_string)  # 输出: "4A3B2C1D2A"

C语言：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

char *rleEncode(const char *data) {
    int dataLength = strlen(data);
    char *encoding = (char *)malloc(2 * dataLength * sizeof(char));
    int encodingIndex = 0;
    int i = 0;

    while (i < dataLength) {
        int count = 1;
        while (i + 1 < dataLength && data[i] == data[i + 1]) {
            i++;
            count++;
        }
        int countDigits = 0;
        int tempCount = count;
        while (tempCount > 0) {
            tempCount /= 10;
            countDigits++;
        }

        int digitIndex = countDigits;
        tempCount = count;
        while (tempCount > 0) {
            encoding[encodingIndex + digitIndex--] = '0' + tempCount % 10;
            tempCount /= 10;
        }

        encoding[encodingIndex + countDigits] = data[i];
        encodingIndex += countDigits + 1;
        i++;
    }

    encoding[encodingIndex] = '\0';
    return encoding;
}

int main() {
    const char *inputString = "AAAABBBCCDAA";
    char *encodedString = rleEncode(inputString);
    printf("%s\n", encodedString);
    free(encodedString);
    return 0;
}