实验三LZW编码.docx

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实验三LZW编码

实验三LZW编码

一、实验目的

1、加深对LZW编码的理解；

2、掌握LZW编码的程序设计。

二、原理与说明

LZW编码的步骤：

串表

a

1

aab

7

b

2

bc

8

c

3

cb

9

aa

4

baa

10

ab

5

aaba

11

ba

6

abb

12

aabaabcbaaababbc

1124236758

三、实验内容

利用C、VB或VC语言实现LZW编码的算法，掌握LZW编码的程序设计并调试通过。

四、实验设备

计算机

程序如下：

#include<>

#include""

#include""

#include""

#include""

#defineBIRS12

#defineHASHING_SHIFTBITS-8

#defineMAX_VALUE（1<

#defineMAX_CODEMAX_VALUE-1

#ifBITS==14

#defineTABLE_SIZE18041

#endif

#ifBITS==13

#defineTABLE_SIZE9029

#endif

#ifBITS<=12

#defineTABLE_SIZE5021

int*code_value;

unsignedint*prefix_code;

unsignedchar*append_character;

unsignedchardecode_stack[4000];

charok;

findmatch（inthash_perfix,unsignedinthash_character）

{

intindex;

intoffset;

index=（hash_character<

if（index==0）

offset=1;

else

offset=TABLE_SIZE-index;

while

（1）

{

if（code_value[index]==-1）

return（index）;

if（prefix_code[index]==hash_prefix&&append_character[index]==hash_character）

return（index）;

index-=offset;

if（index<0）

index+=TABLE_SIZE;

}

}

input_code（FILE*input）

{

unsignedintreturn_value;

staticintinput_bit_count=0;

staticunsignedlonginput_bit_buffer=0L;

while（input_bit_count<=24）

{

input_bit_buffer|=（unsignedlong）getc（input）<<（24-input_bit_count）;

input_bit_count+=8;

}

return_value=input_bit_buffer>>（32-BITS）;

input_bit_buffer<<=BITS;

input_bit_count-=BITS;

return（return_value）;

}

voidoutput_code（FILE*output,unsignedintcode）

{

staticintoutput_bit_count=0;

staticunsignedlongoutput_bit_buffer=0L;

output_bit_buffer|=（unsignedlong）code<<（32-BITS-output_bit_count）;

output_bit_count+=BITS;

while（output_bit_count>=8）

{

putc（output_bit_buffer>>24,output）;

output_bit_buffer<<=8;

output_bit_count-=8;

}

}

voidcompress（FILE*input,FILE*output）

{

unsignedintnext_code;

unsignedintcharacter;

unsignedintstring_code;

unsignedintindex;

inti;

next_code=256;

for（i=0;i

code_value[i]=-1;

i=0;

printf（"\n\nCompressing...\n）;

string_code=getc（input）;

while（（character=getc（input））!

=（unsigned）EOF）

{index=find_match（string_code,character）;

if（code_value[index]!

=-1）

string_code=code_value[index];

else

{

if（next_code<=MAX_CODE）

{

code_value[index]=next_code++;

prefix_code[index]=string_code;

append_character[index]=character;

}

output_code（output,string_code）;

string_code=character;

}

}

output_code（output,string_code）;

output_code（output,MAX_VALUE）;

output_code（output,0）;

printf（"\n"）;

getchar（）;

voidexpand（FILE*input,FILE*output）

{

unsignedintnext_code;

unsignedintnex_code;

unsignedintold_code;

intcharacter;

intcounter;

unsignedchar*string;

char*decode_string（unsignedchar*buffer,unsignedintcode）l

next_code=256;

counter=0;

printf（"\n\nExpanding...\n"）;

old_code=input_code（input）;

character=old_code;

putc（old_code,output）;

while（（nex_code=input_code（input））!

=（MAX_VALUE））

{

if（new_code>=next_code）

{

*decode_stack=character;

string=（unsignedchar*）decode_string（decode_stcak+1,old_code）;

}

else

string=（unsignedchar*）decode_string（decode_stck,nex_code）;

character=*string;

while（string>=decode_stack）

putc（*string--,output）;

if（next_code<=MAX_CODE）

{

prefix_code[next_code]=old_code;

append_character[next_code]=character;

next_code++;

}

old_code=nex_code;

}

printf（"\n"）;

getchar（）;

}

char*decode_string（unsignedchar*buffer,unsignedintcode）

{inti;

i=0;

while（code>255）

{

*buffer++=append_character[code];

code=prefix_code[code];

if（i++>=4094）

{

printf（"Fatalerrorduringcodeexpansion.\n"）;

exit（0）;

}

}

*buffer=code;

return（（char*）buffer）;

intmain（intargc,char*argv[]）

{

FILE*input_file;

FILE*output_file;

FILE*lzw_file;

charinput_file_name[81];

intselect;

character=*string;

while（string>=decode_stack）

putc（*string--,output）;

if（next_code<=MAX_CODE）

{

prefix_code[next_code]=old_code;

append_character[next_code]=character;

next_code++;

}

old_code=new_code;

}

printf（"\n"）;

getchar（）;

}

printf（"**\n"）;

printf（"*Pleaseselectaopt.*\n"）;

printf（"**********************\n"）;

scanf（"%d",&select）;

if（select==1）

{

if（argc>1）

strcpy（input_file_name,argv[1]）;

else

{printf（"\nInputfilename?

"）;

scanf（"%s",input_file_name）;

printf（"\nCompressedfilename?

"）;

scanf（"%s",compressed_file_name）;

}

input_file=fopen（input_file_name,"rb"）;

lzw_file=fopen（compressed_filename,"wb"）;

while（input_file==NULL||lzw_file==NULL）

{

printf（"Fatalerroropeningfiles!

\n"）;

printf（"\nInputfilenames?

"）;

scanf（"%s",input_file_name）;

printf（"\nCompressedfilename?

"）;

scanf（"%s",compressed_file_name）;

input_file=fopen（input_file_name,"rb"）;

lzw_file=fopen（compressed_filename,"wb"）;

};

compress（input_file,lzw_file）;

fclose（input_file）;

fclode（lzw_file）;

free（code_value）;

elseif（select==2）

{printf（"\nOnputfilenames?

"）;

scanf（"%s",onput_filename）;

printf（"\nExpandedfilename?

"）;

scanf（"%s",expanded_filename）;

input_file=fopen（onput_filename,"rb"）;

lzw_file=fopen（expanded_filename,"wb"）;

while（lzw_file==NULL||output_file==NULL）

{printf（"Fatalerroropeningfiles!

\n"）;

printf（"\nOnputfilenames?

"）;

scanf（"%s",onput_filename）;

printf（"\nExpandedfilename?

"）;

scanf（"%s",expanded_filename）;

input_file=fopen（onput_filename,"rb"）;

lzw_file=fopen（expanded_filename,"wb"）;

};

expand（lzw_file,output_file）;

fclose（lzw_file）;

fclose（output_file）;

}

else

{exit（0）;

}

printf（"\nContinueornot（y/n）?

"）;

scanf（"%c",&ok）;

getchar（）;

if（ok=='y'）

{gotoloop;

}

else{

printf（"Complete......\n\nPressanykeytocontinue"）;

getchar（）;

free（prefix_code）;

free（append_character）;}

return0;

}

}