lz77算法基本原理
一、概述
lz77算法是一种用于数据压缩的算法，它的基本原理是通过利用数据的重复性，将重复的数据表示为更短的编码，从而实现数据的压缩。这一算法由Abraham Lempel和Jacob Ziv于1977年提出，因此得名为lz77算法。
二、原理
lz77算法基于滑动窗口的原理，将输入的数据分为两个部分：未压缩部分和已压缩部分。滑动窗口是一个固定大小的缓冲区，用于存储最近的输入数据。
具体的压缩过程如下： 1. 从未压缩部分的开头开始取出一个字符； 2. 在滑动窗口中搜索与该字符相邻的最长重复字符串； 3. 如果到了重复字符串，则将其表示为一个“指针”，指针由两部分组成：一个偏移量和一个长度； 4. 如果未到重复字符串，则将该字符直接输出，表示为一个“字节”； 5. 更新滑动窗口的位置，并继续执行1-4步，直到未压缩部分为空。
三、示例
以下是一个简单的示例，演示了lz77算法的压缩过程。
输入数据
输入数据：ABABABABA
压缩过程
1.从未压缩部分的开头取出字符”A”；
2.在滑动窗口中搜索，未到重复字符串；
3.输出字符”A”，作为一个字节；
4.更新滑动窗口的位置。
现在未压缩部分变为”BABABABA”。
5.从未压缩部分的开头取出字符”B”；
6.在滑动窗口中搜索，到最长重复字符串为”AB”；
7.输出指针(2, 2)；
8.更新滑动窗口的位置。
现在未压缩部分变为”BABA”。
9.从未压缩部分的开头取出字符”B”；
10.在滑动窗口中搜索，到最长重复字符串为”AB”；
11.输出指针(2, 2)；
12.更新滑动窗口的位置。
现在未压缩部分变为”A”。
13.从未压缩部分的开头取出字符”A”；
14.在滑动窗口中搜索，到最长重复字符串为”A”；
15.输出指针(2, 1)；
字符串长度压缩
16.更新滑动窗口的位置。
现在未压缩部分为空。
压缩结果
压缩结果为：“A(2,1)B(2,2)BA”
四、优缺点
优点
•lz77算法可以有效地利用数据的重复性，实现较高的压缩比率；
•算法的实现简单，计算速度快。
缺点
•算法对于非重复性较高的数据效果不佳，压缩比较低；
•算法需要保存滑动窗口中的数据，对于大型数据来说，占用的内存较大。
五、应用
lz77算法在数据压缩领域广泛应用，例如在文件传输、网络传输和存储等方面。
六、总结
lz77算法是一种基于滑动窗口的数据压缩算法，通过利用数据的重复性，将重复的数据表示为更短的编码，从而实现数据的压缩。虽然算法存在一定的缺点，但在实际应用中，lz77算法仍然被广泛使用，并且取得了较好的压缩效果。在未来的发展中，lz77算法还有很大的优化空间，可以进一步提高压缩比率和压缩速度。

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