Huffman 压缩和解压缩java实现

附上完整的代码

http://download.csdn.net/download/u010485034/7847447

Huffman编码原理这里就不说了，是。这里来讲讲利用Huffman编码来进行压缩和解压缩的详细实现吧。

本project使用java实现。

编码

1. 流程图

2. 数据结构

CharacterWeight：记录字符值，以及其在待压缩文件里的权重。

Class{
char c; //字符值
int weight;  //在文件里权重
String code;  //其相应huffman编码
}

HuffmanNode：huffman树中的节点信息。

Class{
Int parent;  //父节点
Int lChild; //左儿子
Int rChild;  //右儿子
Int weight; //权重
}

3. 程序关键点

3.1 Huffman树的构建

Huffman树的变量：ArrayList list。

创建流程图：

for(int i=0;i

3.2   依据Huffman 树获得Huffman编码

从叶子节点開始网上遍历Huffman树。直到到达根节点。依据当前节点为其父节点的左儿子还是右儿子确定这一位值是0还是1。

最后将依次获得的0,1字符串反转获得Huffman编码。

代码:

for(int i=0;i

3.3  文件头设计

字符总数	Int 四个字节
字符种类数	Short 两个字节
叶子节点	char字符  short 父节点 3个字节
非叶子节点	Short 左儿子 short 右儿子 short父节点 6字节

 

文件头长度（单位： byte）

l= 9n

当中n 为字符种类数。

3.4文件内容的编码和写入

	while((temp=reader.read())!=-1){ //!= EOF	
				// get the code from the code table
				String code = codeTable.get((char)temp);
				c++;
				if(c>=count/96){
					System.out.print("=");
					c=0;
				}
				try{
					StringBuilder codeString = new StringBuilder(code);
					outputStringBuffer.append(codeString);
					while(outputStringBuffer.length()>8){
						out.write(Short.parseShort(outputStringBuffer.substring(0, 8),2));
						outputStringBuffer.delete(0, 8);
					}
				} catch(Exception e){
					e.printStackTrace();
				}

			}

解码

1. 流程图

2.   数据结构

HuffmanNode：huffman树中的节点信息。

Class{ Int parent;  //父节点 Int lChild; //左儿子 Int rChild;  //右儿子 Int weight; //权重 Char c; //相应的字符值

3.    程序关键点

3.1   重建Huffman树。在文件头中存放的原本就是Huffman树的节点信息，所以重建Huffman树是比較简单的。

代码：

	in = new DataInputStream(new FileInputStream(file));
			count = in.readInt();
			charNum = in.readShort();
			nodeNum = 2*charNum -1;
			//rebuild the huffman tree
			for(int i=0;i

3.2 解码

解码流程图

	while(true){
				while(buff.length()<32){
					temp = in.readInt();
					String codeString = Integer.toBinaryString(temp);
					while(codeString.length()<32){
						codeString='0'+codeString;
					}
					buff.append(codeString);
				}
				node = tree.get(tree.size()-1);
				dep = 0;
				while(!(node.getlChild()==-1&&node.getrChild()==-1)){
					if(dep>=buff.length()){
						System.out.println( "Buff overflow");
					}
					if(buff.charAt(dep)=='0'){
						node = tree.get(node.getlChild());
					}
					else if(buff.charAt(dep)=='1'){
						node = tree.get(node.getrChild());
					}
					else{
						System.out.println("Coding error");
					}
					dep++;
				}
				
				char c = node.getCH();
				num++;
				if(num>=n/99){
					System.out.print("=");
					num=0;
				}
				count++;
				if(count>=n){
					break;
				}
				charBuff+=c;
				if(charBuff.length()>256){
					writer.write(charBuff);
					charBuff="";
				}
				buff.delete(0, dep);
				
			}
			
		} catch(EOFException e){
			//just do nothing
		}
		catch(Exception e){
			e.printStackTrace();
		} finally{
			//there may be data released in the buff and charbuff, so we need to process them
			while(buff.length()>0){
				node = tree.get(tree.size()-1);
				dep = 0;
				while(!(node.getlChild()==-1&&node.getrChild()==-1)){
					if(dep>=buff.length()){
						break;
					}
					if(buff.charAt(dep)=='0'){
						node = tree.get(node.getlChild());
					}
					else if(buff.charAt(dep)=='1'){
						node = tree.get(node.getrChild());
					}
					else{
						System.out.println("Coding error");
						//return;
					}
					dep++;
				}
				char c = node.getCH();
				num++;
				if(num>=n/99){
					System.out.print("=");
					num=0;
				}
				count++;
				if(count>=n){
					break;
				}
				charBuff+=c;
				if(charBuff.length()>256){
					try {
						writer.write(charBuff);
					} catch (IOException e1) {
						// TODO Auto-generated catch block
						e1.printStackTrace();
					}
					charBuff="";
				}
				buff.delete(0, dep);
			}
			
			try {
				writer.write(charBuff);
				writer.close();
			} catch (IOException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			} 
		}
		try{
			writer.close();
		} catch(IOException e){
			throw e;
		}

    完成project没有公布，稍后更新。

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