huffman.c
上传用户:zswatin
上传日期:2007-01-06
资源大小:440k
文件大小:7k
源码类别:

压缩解压

开发平台:

C/C++

  1. /*-------------------------------------------------------------*/
  2. /*--- Huffman coding low-level stuff                        ---*/
  3. /*---                                             huffman.c ---*/
  4. /*-------------------------------------------------------------*/
  5. /*--
  6.   This file is a part of bzip2 and/or libbzip2, a program and
  7.   library for lossless, block-sorting data compression.
  8.   Copyright (C) 1996-1998 Julian R Seward.  All rights reserved.
  9.   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10.   modification, are permitted provided that the following conditions
  11.   are met:
  12.   1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13.      notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14.   2. The origin of this software must not be misrepresented; you must 
  15.      not claim that you wrote the original software.  If you use this 
  16.      software in a product, an acknowledgment in the product 
  17.      documentation would be appreciated but is not required.
  18.   3. Altered source versions must be plainly marked as such, and must
  19.      not be misrepresented as being the original software.
  20.   4. The name of the author may not be used to endorse or promote 
  21.      products derived from this software without specific prior written 
  22.      permission.
  23.   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS
  24.   OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
  25.   WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  26.   ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY
  27.   DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  28.   DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE
  29.   GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  30.   INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY,
  31.   WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
  32.   NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
  33.   SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  34.   Julian Seward, Guildford, Surrey, UK.
  35.   jseward@acm.org
  36.   bzip2/libbzip2 version 0.9.0c of 18 October 1998
  37.   This program is based on (at least) the work of:
  38.      Mike Burrows
  39.      David Wheeler
  40.      Peter Fenwick
  41.      Alistair Moffat
  42.      Radford Neal
  43.      Ian H. Witten
  44.      Robert Sedgewick
  45.      Jon L. Bentley
  46.   For more information on these sources, see the manual.
  47. --*/
  48. #include "bzlib_private.h"
  49. /*---------------------------------------------------*/
  50. #define WEIGHTOF(zz0)  ((zz0) & 0xffffff00)
  51. #define DEPTHOF(zz1)   ((zz1) & 0x000000ff)
  52. #define MYMAX(zz2,zz3) ((zz2) > (zz3) ? (zz2) : (zz3))
  53. #define ADDWEIGHTS(zw1,zw2)                           
  54.    (WEIGHTOF(zw1)+WEIGHTOF(zw2)) |                    
  55.    (1 + MYMAX(DEPTHOF(zw1),DEPTHOF(zw2)))
  56. #define UPHEAP(z)                                     
  57. {                                                     
  58.    Int32 zz, tmp;                                     
  59.    zz = z; tmp = heap[zz];                            
  60.    while (weight[tmp] < weight[heap[zz >> 1]]) {      
  61.       heap[zz] = heap[zz >> 1];                       
  62.       zz >>= 1;                                       
  63.    }                                                  
  64.    heap[zz] = tmp;                                    
  65. }
  66. #define DOWNHEAP(z)                                   
  67. {                                                     
  68.    Int32 zz, yy, tmp;                                 
  69.    zz = z; tmp = heap[zz];                            
  70.    while (True) {                                     
  71.       yy = zz << 1;                                   
  72.       if (yy > nHeap) break;                          
  73.       if (yy < nHeap &&                               
  74.           weight[heap[yy+1]] < weight[heap[yy]])      
  75.          yy++;                                        
  76.       if (weight[tmp] < weight[heap[yy]]) break;      
  77.       heap[zz] = heap[yy];                            
  78.       zz = yy;                                        
  79.    }                                                  
  80.    heap[zz] = tmp;                                    
  81. }
  82. /*---------------------------------------------------*/
  83. void hbMakeCodeLengths ( UChar *len, 
  84.                          Int32 *freq,
  85.                          Int32 alphaSize,
  86.                          Int32 maxLen )
  87. {
  88.    /*--
  89.       Nodes and heap entries run from 1.  Entry 0
  90.       for both the heap and nodes is a sentinel.
  91.    --*/
  92.    Int32 nNodes, nHeap, n1, n2, i, j, k;
  93.    Bool  tooLong;
  94.    Int32 heap   [ BZ_MAX_ALPHA_SIZE + 2 ];
  95.    Int32 weight [ BZ_MAX_ALPHA_SIZE * 2 ];
  96.    Int32 parent [ BZ_MAX_ALPHA_SIZE * 2 ]; 
  97.    for (i = 0; i < alphaSize; i++)
  98.       weight[i+1] = (freq[i] == 0 ? 1 : freq[i]) << 8;
  99.    while (True) {
  100.       nNodes = alphaSize;
  101.       nHeap = 0;
  102.       heap[0] = 0;
  103.       weight[0] = 0;
  104.       parent[0] = -2;
  105.       for (i = 1; i <= alphaSize; i++) {
  106.          parent[i] = -1;
  107.          nHeap++;
  108.          heap[nHeap] = i;
  109.          UPHEAP(nHeap);
  110.       }
  111.       AssertH( nHeap < (BZ_MAX_ALPHA_SIZE+2), 2001 );
  112.    
  113.       while (nHeap > 1) {
  114.          n1 = heap[1]; heap[1] = heap[nHeap]; nHeap--; DOWNHEAP(1);
  115.          n2 = heap[1]; heap[1] = heap[nHeap]; nHeap--; DOWNHEAP(1);
  116.          nNodes++;
  117.          parent[n1] = parent[n2] = nNodes;
  118.          weight[nNodes] = ADDWEIGHTS(weight[n1], weight[n2]);
  119.          parent[nNodes] = -1;
  120.          nHeap++;
  121.          heap[nHeap] = nNodes;
  122.          UPHEAP(nHeap);
  123.       }
  124.       AssertH( nNodes < (BZ_MAX_ALPHA_SIZE * 2), 2002 );
  125.       tooLong = False;
  126.       for (i = 1; i <= alphaSize; i++) {
  127.          j = 0;
  128.          k = i;
  129.          while (parent[k] >= 0) { k = parent[k]; j++; }
  130.          len[i-1] = j;
  131.          if (j > maxLen) tooLong = True;
  132.       }
  133.       
  134.       if (! tooLong) break;
  135.       for (i = 1; i < alphaSize; i++) {
  136.          j = weight[i] >> 8;
  137.          j = 1 + (j / 2);
  138.          weight[i] = j << 8;
  139.       }
  140.    }
  141. }
  142. /*---------------------------------------------------*/
  143. void hbAssignCodes ( Int32 *code,
  144.                      UChar *length,
  145.                      Int32 minLen,
  146.                      Int32 maxLen,
  147.                      Int32 alphaSize )
  148. {
  149.    Int32 n, vec, i;
  150.    vec = 0;
  151.    for (n = minLen; n <= maxLen; n++) {
  152.       for (i = 0; i < alphaSize; i++)
  153.          if (length[i] == n) { code[i] = vec; vec++; };
  154.       vec <<= 1;
  155.    }
  156. }
  157. /*---------------------------------------------------*/
  158. void hbCreateDecodeTables ( Int32 *limit,
  159.                             Int32 *base,
  160.                             Int32 *perm,
  161.                             UChar *length,
  162.                             Int32 minLen,
  163.                             Int32 maxLen,
  164.                             Int32 alphaSize )
  165. {
  166.    Int32 pp, i, j, vec;
  167.    pp = 0;
  168.    for (i = minLen; i <= maxLen; i++)
  169.       for (j = 0; j < alphaSize; j++)
  170.          if (length[j] == i) { perm[pp] = j; pp++; };
  171.    for (i = 0; i < BZ_MAX_CODE_LEN; i++) base[i] = 0;
  172.    for (i = 0; i < alphaSize; i++) base[length[i]+1]++;
  173.    for (i = 1; i < BZ_MAX_CODE_LEN; i++) base[i] += base[i-1];
  174.    for (i = 0; i < BZ_MAX_CODE_LEN; i++) limit[i] = 0;
  175.    vec = 0;
  176.    for (i = minLen; i <= maxLen; i++) {
  177.       vec += (base[i+1] - base[i]);
  178.       limit[i] = vec-1;
  179.       vec <<= 1;
  180.    }
  181.    for (i = minLen + 1; i <= maxLen; i++)
  182.       base[i] = ((limit[i-1] + 1) << 1) - base[i];
  183. }
  184. /*-------------------------------------------------------------*/
  185. /*--- end                                         huffman.c ---*/
  186. /*-------------------------------------------------------------*/