php lzw算法

LZW算法简介

字符串和编码的对应关系是在压缩过程中动态生成的，并且隐含在压缩数据中，解压的时候根据表来进行恢复，算是一种无损压缩.

根据 Lempel-Ziv-Welch Encoding ，简称 LZW 的压缩算法，用任何一种语言来实现它.

LZW压缩算法[1]的基本概念：LZW压缩有三个重要的对象：数据流（CharStream）、编码流（CodeStream）和编译表（String Table）。在编码时，数据流是输入对象（文本文件的据序列），编码流就是输出对象（经过压缩运算的编码数据）；在解码时，编码流则是输入对象，数据流 是输出对象；而编译表是在编码和解码时都须要用借助的对象。字符（Character）：最基础的数据元素，在文本文件中就是一个字节，在光栅数据中就是 一个像素的颜色在指定的颜色列表中的索引值；字符串（String）：由几个连续的字符组成； 前缀（Prefix）：也是一个字符串，不过通常用在另一个字符的前面，而且它的长度可以为0；根（Root）：一个长度的字符串；编码（Code）：一 个数字，按照固定长度（编码长度）从编码流中取出，编译表的映射值；图案：一个字符串，按不定长度从数据流中读出，映射到编译表条目.

LZW压缩算法的基本原理：提取原始文本文件数据中的不同字符，基于这些字符创建一个编译表，然后用编译表中的字符的索引来替代原始文本文件数据中 的相应字符，减少原始数据大小。看起来和调色板图象的实现原理差不多，但是应该注意到的是，我们这里的编译表不是事先创建好的，而是根据原始文件数据动态 创建的，解码时还要从已编码的数据中还原出原来的编译表.

加密

function lzw_compress($string) {
	// compression
	$dictionary = array_flip(range("", "xFF"));
	$word = "";
	$codes = array();
	for ($i=0; $i <= strlen($string); $i++) {
		$x = @$string[$i];
		if (strlen($x) && isset($dictionary[$word . $x])) {
			$word .= $x;
		} elseif ($i) {
			$codes[] = $dictionary[$word];
			$dictionary[$word . $x] = count($dictionary);
			$word = $x;
		}
	}
	// convert codes to binary string
	$dictionary_count = 256;
	$bits = 8; // ceil(log($dictionary_count, 2))
	$return = "";
	$rest = 0;
	$rest_length = 0;
	foreach ($codes as $code) {
		$rest = ($rest << $bits) + $code;
		$rest_length += $bits;
		$dictionary_count++;
		if ($dictionary_count >> $bits) {
			$bits++;
		}
		while ($rest_length > 7) {
			$rest_length -= 8;
			$return .= chr($rest >> $rest_length);
			$rest &= (1 << $rest_length) - 1;
		}
	}
	return $return . ($rest_length ? chr($rest << (8 - $rest_length)) : "");
}

解密：

function lzw_decompress($binary) {
	// convert binary string to codes
	$dictionary_count = 256;
	$bits = 8; // ceil(log($dictionary_count, 2))
	$codes = array();
	$rest = 0;
	$rest_length = 0;
	for ($i=0; $i < strlen($binary); $i++) {
		$rest = ($rest << 8) + ord($binary[$i]);
		$rest_length += 8;
		if ($rest_length >= $bits) {
			$rest_length -= $bits;
			$codes[] = $rest >> $rest_length;
			$rest &= (1 << $rest_length) - 1;
			$dictionary_count++;
			if ($dictionary_count >> $bits) {
				$bits++;
			}
		}
	}
	// decompression
	$dictionary = range("", "xFF");
	$return = "";
	foreach ($codes as $i => $code) {
		$element = $dictionary[$code];
		if (!isset($element)) {
			$element = $word . $word[0];
		}
		$return .= $element;
		if ($i) {
			$dictionary[] = $word . $element[0];
		}
		$word = $element;
	}
	return $return;
}