Java 如何压缩整数序列？

我有一个数组，其中包含-255到+255范围内的数据。阵列可以如下所示：

  int data[]={234,56,-4,24,56,78,23,89,234,68,-12,-253,45,128};

在这里，解压时必须保持顺序，例如，在第1项234之后，第56项必须出现

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那么，有什么方法可以压缩任何重复模式无法观察到的任意数字序列呢？

从-255到255的范围意味着511个值->9位。如果单独使用符号，1位表示符号，1字节表示值

可以将数组写为字节数组，每个字节值都是相关int的绝对值

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在一个单独的区域（一个长的，或者一个字节数组）中，存储符号位。

如果数据中确实没有模式，那么就不可能使用有用的压缩算法。不要费心去尝试

当然，在这种情况下，因为所有的数字都在一个有限的范围n中，那么你的位中有一个模式——即你的高位要么都是0（正），要么都是1（负）

因此，如果您希望合理有效地进行压缩（假设您有足够长的数字数组，这样做是值得的），标准压缩算法（如zip）就可以工作

或者，您可以利用有效使用9位数字的事实。因此，您可以通过将数字排列为9位块的长流，并将其放入字节数组来实现自己的压缩算法。

在您的情况下（当无法观察到重复模式时），可变长度编码可能会对您有所帮助

例如，和总体思路-小的数字只需要编码很少的比特。Exp Golomb编码用于H.264/MPEG-4 AVC视频压缩标准。用它对序列进行编码和解码非常容易，而且实现这种编码也不是很难

编码所有整数的方法是设置一个双射，在编码之前将整数（0，1，-1，2，-2，3，-3，…）映射到（1，2，3，4，5，6，7，…）

例如：

序列（双射后）

[0,2,5,8,5,2]

将被编码为

101100110000110011

-，如您所见-此序列中没有重复模式，但仅用24位编码。

解码过程的简短描述：

从输入流中读取并计算前导零位（直到找到非零位） 位）->零位计数

从输入流读取下一个（零位计数+1）位->二进制

将二进制转换为十进制

返回（十进制-1）

1…->无前导零，零位计数=0->读取下一个1位->[1]…->[1] 是1->1-1=0

011…->[0]-一个前导零，零位计数=1->读取下2位->[11]…->[11] is 3->3-1=2

00110…->[00]-两个前导零，零位计数=2->读取下一个3位->[110]…->[110]是6->6-1=5

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等等。

如果数字基本上是随机且均匀分布的，并且要保持顺序，那么最好是每个符号大约9位。在9位时，单个9位值将不使用，即在2的补码表示中为-256。这很方便，因为您可以使用它作为结束符号来标记列表的结束。然后，您还对列表的长度进行了编码，这无论如何都是需要的。

这正是zip、gz和其他压缩器所解决的问题。请使用通用压缩算法。除了范围之外，你还有关于数字序列的信息吗？如果它在该范围内基本上是随机的、均匀的分布，并且要保持顺序，那么最好是每个条目大约9位；压缩的唯一方法是删除多余的内容，如果我可以否决我想要的评论。无需挂起：输出消耗的比特数是否比输入少？Yes@NahuelFouilleul压缩仅仅是编码以使用更少的空间；除此之外，这不是在消除冗余吗？他正在消除不需要的每个值的23个额外位，这是什么。但是在这个范围内[0，2，5，8，5，2]，所有的数字都小于16。因此每个数字需要4个位。总共需要6*4=24位。那么，压缩在哪里？如果值是均匀分布的，那么可变长度编码将扩展每个值大于9位的数据。只有当较小的值比较大的值更有可能时，可变长度编码才有用。@Debadyuti Maiti我同意Mark Adler的观点。这只是一种压缩序列的方法，其中有很多小值（但也存在大值）。在这种情况下，与使用预定义长度编码相比，它会更好（因为对于大值，您需要扩展代码长度，对于小值，它也适用）。@Debadyuti Maiti另一个例子：使用

可变长度

代码

[0,2,5,8,5,2255,3,4,20]

->将编码为

60位序列。但是，如果您决定对每个值使用固定长度的位字符串->则每个值需要
8位
（因为值为255）。而
[0,2,5,8,5,2255,3,4,20]
将被编码为
80位
序列。只有经常使用较小的值，您才能从中受益。