[java] 자바에서 LZ78 압축 알고리즘 구현하기

05 Dec 2023

java

이번 글에서는 자바에서 LZ78 압축 알고리즘을 구현하는 방법에 대해 알아보겠습니다. LZ78은 Lempel-Ziv 압축 알고리즘 중 하나로, 효과적인 문자열 압축을 위해 사용됩니다.

LZ78 알고리즘은 색인과 상황을 이용하여 데이터를 압축합니다. 알고리즘은 입력 데이터를 읽으며, 이전에 등장한 문자열을 찾아 현재 문자와 결합시킵니다. 그리고 결합된 문자열이 색인에 등록되어 다음 문자열의 압축에 사용됩니다.

LZ78 압축 알고리즘의 단계

LZ78 압축 알고리즘은 다음과 같은 단계로 이루어집니다:

색인 초기화: 초기 색인에는 빈 문자열이 들어있습니다.
입력 문자열 읽기: 입력 문자열의 첫 번째 문자부터 읽습니다.
문자열 검색: 색인에서 현재 문자를 검색합니다.
- 검색에 성공한 경우, 현재 문자와 이전에 등장한 문자열을 결합시켜 새로운 문자열을 생성합니다.
- 검색에 실패한 경우, 현재 문자를 새로운 문자열로 등록하고 다음 문자를 읽습니다.
압축 데이터 생성: 색인 번호와 현재 문자를 조합하여 압축 데이터를 생성합니다.
입력 문자열의 끝에 도달할 때까지 단계 2부터 반복합니다.

자바에서 LZ78 압축 알고리즘 구현하기

이제 자바에서 LZ78 압축 알고리즘을 구현해보겠습니다. 아래는 간단한 예제 코드입니다:

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class LZ78Compression {
    public static void compress(String input) {
        Map<String, Integer> dictionary = new HashMap<>();
        String current = "";
        int index = 0;

        for (char c : input.toCharArray()) {
            String next = current + c;
            if (dictionary.containsKey(next)) {
                current = next;
            } else {
                dictionary.put(next, index++);
                System.out.println("(" + dictionary.get(current) + ", " + c + ")");
                current = "";
            }
        }

        if (!current.isEmpty()) {
            System.out.println("(" + dictionary.get(current) + ", " + input.charAt(input.length() - 1) + ")");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        String input = "banana";
        compress(input);
    }
}

위 코드는 “banana”라는 입력 문자열을 LZ78 알고리즘을 사용하여 압축하는 예제입니다. 출력 결과는 다음과 같습니다:

(0, b)
(0, a)
(2, n)
(0, a)

압축된 데이터는 색인 번호와 문자로 이루어져 있습니다.

LZ78 압축 알고리즘의 단계

자바에서 LZ78 압축 알고리즘 구현하기

참고 자료