c - 是否可以使用霍夫曼编码压缩二进制文件?



我暑假的功课是写一个霍夫曼压缩程序。我搜索了很多,但我不知道我们可以将其用于每种文件格式或仅用于文本文件。我认为这是可能的,但我在这里问。

就从输入文件读取数据和将数据写入输出文件的机制而言,将霍夫曼编码算法应用于二进制文件没有任何障碍。一个人只是读取字节,对它们进行操作,然后写入字节。

至于霍夫曼编码算法是否会使二进制文件变小,存在信息内容和概率分布的问题。任何压缩方案都试图通过利用数据中的模式来减少使用的数据。例如,当存在重复的字节序列时,它们可能会被表示它们的较短代码替换。

文本文件通常非常可压缩,因为自然人类语言不是任意数据,而是使用有限的字符集,字符中有许多模式,并且有许多重复的部分。"二进制文件"可以是任何东西。我们存储在二进制文件中的大部分数据确实具有模式并且在某种程度上是可压缩的,但某些数据的信息内容可能非常密集,并且没有压缩算法可用的模式。

任何无损压缩算法都不可能压缩每个文件。如果压缩算法总是生成较小的文件,我们可以在较小的文件上再次运行它以获得更小的文件,并重复此操作最终会将文件大小减小到零。

因此,任何压缩算法都必须无法使某些文件更短。事实上,由于给定长度和更小的文件数量是固定的,如果它使任何文件变小,它必须使一些文件变大。

"文本文件"只是一个二进制文件,上面有一个特定的解释,软件将以人类可读的演示文稿呈现。 使用霍夫曼编码的任何内容的可压缩性取决于特定字节值(或其他字大小)的频率分布。

大多数语言的文本文件使用受限字符集,并且频率分布非常不均匀,因此往往非常可压缩。 其他文件类型会因格式和特定内容的性质而异。

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