首页 > 解决方案 > 4个字符的压缩算法

问题描述

我有一个包含 4 个值的地图。让我们为它们取键 0-3 并想象只使用这 4 个键(例如 0120123102312313 ..) 有没有一种有效的方法来无损压缩这个字符串?

标签: algorithmcompression

解决方案


假设没有关于元素分布的信息(我们不知道任何元素比其他元素更常见),我们可以使用以下技术。

存储 4 个值之一所需的最小信息量仅为 2 位:00、01、10 或 11 可以表示映射中的 4 个不同元素。然后,如果您n的字符串中有字符,您可以将其转换为长度为的位串2n,例如,字符串12313变为位串01 10 11 01 11(为清楚起见添加了空格)。

如果您使用字符串的 base 36 编码(使用 10 位数字加 26 个字符),您可以一次将 5 位转换为单个字符(因为 2^5 = 32 <= 36)。这会产生一个字符串2/5 * n,或者2.5x与原始字符串相比进行压缩。

您可以通过使用具有更多不同字符的不同编码来充分利用该技术。例如,10 个数字 + 26 个大写字母 + 26 个小写字母 + 2 个标点符号 = 64 个字符,因此您可以使用这种编码将 6 位转换为一个可打印的 ASCII 字符。


如果元素的分布非常偏斜(例如,0 很常见,而 1、2 和 3 非常罕见),那么您可以看看Huffman encoding。但是我建议首先使用我上面描述的方法,因为它更简单,更容易理解。


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