LZW编码算法

班级 __ __ 学号__姓名 __ ___评分__________

1．实验名称

LZW编码与解码算法

2．实验目的

2.1通过实验进一步掌握LZW编码的原理；

2.2 用C/C++等高级程序设计语言实现LZW编码。

3．实验内容步骤或记录（包括源程序或流程和说明等）

3.1 实验原理

（1）在压缩过程中动态形成一个字符列表（字典）。

（2）每当压缩扫描图像发现一个词典中没有的字符序列，就把该字符序列存到字典中，并用字典的地址（编码）作为这个字符序列的代码，替换原图像中的字符序列，下次再碰到相同的字符序列，就用字典的地址代替字符序列

3.2实验步骤

LZW编码算法的具体执行步骤如下：

步骤1：开始时的词典包含所有可能的根(Root)，而当前前缀P是空的；

步骤2：当前字符(C) ：=字符流中的下一个字符；

步骤3：判断缀-符串P+C是否在词典中

(1) 如果“是”：P ：= P+C // (用C扩展P) ；

(2) 如果“否”

①把代表当前前缀P的码字输出到码字流;

②把缀-符串P+C添加到词典;

③令P ：= C //(现在的P仅包含一个字符C);

步骤4：判断码字流中是否还有码字要译

(1) 如果“是”，就返回到步骤2；

(2) 如果“否”

①把代表当前前缀P的码字输出到码字流;

②结束。

3.3 源程序

#include

#include

using namespace std;

const int N=200;

class LZW{

private: string Dic[200];//存放词典

int code[N];//存放编码过的码字

public: LZW(){//设置词典根

Dic[0]='a';

Dic[1]='b';

Dic[2]='c';

string *p=Dic;//定义指针指向词典中的字符} void Bianma(string cs[N]);//进行编码

int IsDic(string e);//判断是否在词典中

int codeDic(string f);

void display(int g);//显示结果

};

void LZW::Bianma(string cs[N]){

string P,C,K;

P=cs[0];

int l=0;

for(int i=1;i

C=cs[i];//当前字符(C) ：=字符流中的下一个字符 K=P+C;

if(IsDic(K)) P=K;//P+C在词典中，用C扩展P else{//P+C不在词典中

code[l]=codeDic(P);

Dic[3+l]=K;//将P+C加入词典

P=C;

l++;

}

if(N-1==i)//如果字符流中没有字符需要编码

code[l]=codeDic(P);

}

display(l);

}

int LZW::IsDic(string e){//如果字符流中还有字符需要编码for(int b=0; b<200; b++)

{ if(e==Dic[b]) return 1; }

return 0;

}

int LZW::codeDic(string f){

int w=0;

for(int y=0;y<200;y++)

if(f==Dic[y]){

w=y+1;

break;

}

return w;

}

void LZW::display(int g){

cout<<"经过LZW编码后的码字如下："<

for(int i=0;i<=g;i++)

cout<

cout<

cout<<"经LZW编码后的词典如下："<

for(int r=0;r

cout<

}

int main(){

LZW t;

string CSstream[N];// 存放要进行LZW编码的字符序列int length;// 要进行LZW编码的字符序列长度

cout<<"请输入所求码子序列的长度：";

cin>>length;

while(length>=N){

cout<<"该长度太长，请重新输入：";

cin>>length;

}

cout<<"请输入要进行LZW编码的字符序列："<

cin>>CSstream[a];

t.Bianma(CSstream);

return 0;

}

4．实验环境（包括软、硬件平台）

硬件：装有32M以上内存MPC；

软件：Windows XP操作系统、Visual C++高级语言环境。5．实验结果(截图)及分析

6．实验存在问题和解决方法

在设计过程中，设计LZW编码的算法比较复杂，不能很快地将编码思想转化为具体的编程语言，仔细地看过书上的相关介绍并通过上网参考才完成。

7．实验思考题

7.1、分析LZW编码算法的优缺点。

LZW的优点是逻辑简单，实现速度快。缺点是字典的生成和查找是基于顺序插入和检索模式，需要处理的数据量较大时会降低查找效率。

7.2、试编写LZW解码算法。

void update_wordlist(int*input)

{

int i=0;

int m;

k=0;

word*rear,*now,*current,*next;

wordlist* wl_out,*wl_pre;

wl_pre=NULL;//起始时先前前缀为空