文本文件压缩算法研究Delphi

时间：2024-09-06 23:50:24 计算机应用毕业论文我要投稿

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目录
1 绪论 1
1.1 数据压缩简史 1
1.2 数据压缩目的及其压缩思想 2
1.2.1 模型 3
1.2.2 编码 4
1.2.3 数据压缩的分类 4
1.2.4 数据压缩技术实现的衡量标准 5
2 系统开发工具 6
2.1.开发工具DELPHI简介 6
2.2.开发工具DELPHI的基本形式 6
2.3.面向对象编程的概念 6
3 系统详细设计 8
3.1 设计的主要内容 8
3.2 界面制作 8
3.3 压缩编码算法原理简介及比较 9
3.3.1 Huffman 编码 9
3.3.2为 Huffman 编码选择模型 11
3.3.3构造范式 Huffman 编码的方法大致是 13
3.4 算术编码 13
3.4.1小数表示的长度 16
3.4.2 静态模型的实现 17
3.4.3 自适应模型 17
3.4.4 自适应模型的阶 17
3.4.5 转义码的作用 18
3.4.6 存储空间问题 19
3.5 .LZ77编码 21
3.5.1 全新的压缩思想 22
3.5.2 滑动的窗口 22
3.5.3 编码方法 24
3.5.4 另1种输出方式 25
3.5.5 查找匹配串 26
3.6 压缩编码算法比较 35
3.6.1 算术编码算法和huffman算法比较 35
3.6.2. LZ77算法比较 36
4 系统测试 37
4.1测试过程 37
4.2测试结果分析 40
结束语 41
参考文献 42
致谢 43

1 绪论
1.1 数据压缩简史
随着现代计算机技术的飞速发展，计算机的广泛应用，信息论的产生和发展，数据压缩也由热门话题演变成了真正的技术，科学家在研究中发现，大多数信息的表达都存在着1定的冗余度，通过采用1定的模型和编码方法，通过1定编码算法可以降低这种冗余度。的老前辈为数据压缩的发展做出了巨大的贡献。
贝尔实验室的 Claude Shannon和MIT的R.M.Fano几乎同时提出了最早的对符号进行有效编码从而实现数据压缩的Shannon-Fano编码方法。
D.A.Huffman于1952 年第1次发表了他的论文“最小冗余度代码的构造方法”(A Method for the Construction of Minimum Redundancy Codes)。从此，数据压缩开始在商业程序中实现并被应用在许多技术领域。UNIX系统上1个不太为现代人熟知的压缩程序 COMPACT 就是 Huffman 0 阶自适应编码的具体实现。80年代初，Huffman编码又在CP/M和DOS系统中实现，其代表程序叫SQ。在数据压缩领域，Huffman的这1论文事实上开创了数据压缩技术1个值得回忆的时代，60年代、70年代乃至80年代的早期，数据压缩领域几乎1直被Huffman编码及其分支所垄断。如果不是后面将要提到的那两个以色列人，也许今天还要在Huffman编码的0和1的组合中流连忘返。沿着 Huffman的轨迹再向后跳跃几年，80年代，数学家们不满足于Huffman编码中的某些致命弱点，他们从新的角度入手，遵循 Huffman编码的主导思想，设计出另1种更为精确，更能接近信息论中“熵”极限的编码方法——算术编码。凭借算术编码的精妙设计和卓越表现，人们终于可以向着数据压缩的极限前进了。可以证明，算术编码得到的压缩效果可以最大地减小信息的冗余度，用最少量的符号精确表达原始信息内容。当然，算术编码同时也给程序员和计算机带来了新的挑战：要实现和运行算术编码，需要更为艰苦的编程劳动和更加快速的计算机系统。也就是说，在同样的计算机系统上，算术编码虽然可以得到最好的压缩效果，但却要消耗也许几10倍的计算时间。这就是为什么算术编码不能在日常使用的压缩工具中实现的主要原因。那么能不能既在压缩效果上超越Huffman，又不增加程序对系统资源和时间的需求呢？必须感谢下面将要介绍的两个以色列人。直到1977年，数据压缩的研究工作主要集中于熵、字符和单词频率以及统计模型等方面，研究者们1直在绞尽脑汁为使用Huffman编码的程序找出更快、更好的改进方法。1977年以后，1切都改变了。1977年，以色列人Jacob Ziv 和Abraham Lempel发表了论文“顺序数据压缩的1个通用算法”(A Universal Alogrithem for Sequential Data Compression)。[1]

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