gzip压缩 算法
时间: 2025-04-20 10:34:04 浏览: 22
### GZIP 压缩算法工作原理
GZIP 是一种广泛使用的文件压缩标准,其核心基于 DEFLATE 算法。DEFLATE 结合了 LZ77 和霍夫曼编码两种技术来实现高效的数据压缩[^1]。
#### LZ77 算法
LZ77 是无损数据压缩的一种方法,在输入流中寻找重复模式并用指针替换这些模式。具体来说,对于每一个位置 i 的字符序列 s[i..i+n),如果之前已经出现过相同的子串,则可以用 (distance, length) 对代替该字符串,其中 distance 表示距离当前位最近的一次匹配的位置差值;length 则表示这个被替代掉的相同字串长度。
#### 霍夫曼编码
为了进一步提高压缩效率,DEFLATE 使用变长前缀码——即霍夫曼树来进行熵编码。通过统计原始数据集中各个符号出现频率构建最优二叉查找树,并据此分配给定概率分布下的最短路径作为相应字母表成员的新表达形式。这样可以使得更常见的元素占用较少比特数而稀有者则相反,从而达到整体上减少存储空间的效果。
#### 实现方式
下面是一个简单的 Python 函数用于展示如何利用内置库 `gzip` 来执行基本的 gzip 文件读写操作:
```python
import gzip
def compress_file(input_path, output_path):
with open(input_path, 'rb') as f_in:
with gzip.open(output_path, 'wb') as f_out:
f_out.writelines(f_in)
def decompress_file(gzipped_path, outpath):
with gzip.open(gzipped_path, 'rb') as f_in:
with open(outpath, 'wb') as f_out:
f_out.write(f_in.read())
```
上述代码片段展示了怎样调用 Python 内置模块完成对任意文本/二进制文件进行加压解压处理的过程。实际应用当中可能还需要考虑更多细节比如错误检测机制等。
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