Python 详细实现无损压缩之 DEFLATE 算法

Python 详细实现无损压缩之 DEFLATE 算法

DEFLATE 是一种广泛应用的无损压缩算法，常用于各种数据压缩格式中，包括 ZIP 文件格式、GZIP 格式等。它结合了哈夫曼编码（Huffman Coding）和 LZ77 算法两种技术，用于数据的高效压缩。DEFLATE 算法不仅适用于文本压缩，还适用于图像和其他类型的数据压缩。

本文将深入探讨 DEFLATE 算法的原理、工作流程，并使用 Python 编写该算法的实现。通过面向对象的设计，我们将确保代码模块化且易于理解。此外，我们还将通过几个实际案例展示如何使用该算法进行数据压缩和解压。

一、引言

数据压缩技术用于减少数据的存储空间或传输带宽，DEFLATE 算法是一种高效的无损压缩算法。它被广泛应用于各种文件格式和网络协议中（如 ZIP、GZIP、PNG 图像等）。DEFLATE 算法的主要优势是能在较小的压缩率和较低的计算复杂度之间取得平衡，使得其在很多实际场景中都非常有效。

DEFLATE 算法结合了两种经典的压缩技术：LZ77 和哈夫曼编码。LZ77 通过查找重复的字符串来减少数据量，而哈夫曼编码则为每个字符分配一个变长的编码，常见字符使用短编码，不常见字符使用长编码。通过这两种技术的结合，DEFLATE 能够在压缩效率和解压速度之