[教程]揭秘C语言RLE压缩：轻松实现图像数据压缩与解压缩技巧

RLE（RunLength Encoding，行程长度编码）是一种简单的无损数据压缩方法，它通过记录连续重复的数据元素出现的次数来减少数据量。在C语言中实现RLE压缩和解压缩对于图像处理和存储优化非常...

RLE（Run-Length Encoding，行程长度编码）是一种简单的无损数据压缩方法，它通过记录连续重复的数据元素出现的次数来减少数据量。在C语言中实现RLE压缩和解压缩对于图像处理和存储优化非常有用。本文将详细探讨如何在C语言中实现RLE压缩和解压缩，并给出相应的代码示例。

RLE压缩原理

RLE压缩的基本思想是：对于一系列连续重复的数据，只记录数据本身和重复的次数。例如，序列“AAAABBBCCD”可以通过RLE编码为“4A3B2C1D”。

C语言实现RLE压缩

1. 定义数据结构

首先，我们需要定义一个结构来存储压缩后的数据，包括数据本身和对应的重复次数。

typedef struct { char data; int count;
} RLEEntry;

2. 编写压缩函数

接下来，我们需要编写一个函数来执行RLE压缩。这个函数将遍历原始数据，统计连续重复的数据，并将结果存储在RLEEntry结构中。

#include 
#include 
int compressRLE(const char *input, RLEEntry **output) { int count = 1; int length = 0; int inputLength = strlen(input); // 预估输出长度 for (int i = 1; i < inputLength; ++i) { if (input[i] == input[i - 1]) { count++; } else { length += 2; // 数据和计数 count = 1; } } length += 2; // 最后一个数据和计数 // 分配内存 *output = (RLEEntry *)malloc(length * sizeof(RLEEntry)); if (*output == NULL) { return -1; } // 压缩数据 int index = 0; for (int i = 0; i < inputLength; ++i) { if (i < inputLength - 1 && input[i] == input[i + 1]) { count++; } else { (*output)[index].data = input[i]; (*output)[index].count = count; index++; count = 1; } } return index; // 返回实际存储的条目数
}

3. 编写解压缩函数

解压缩函数需要根据RLEEntry结构中的数据重建原始数据序列。

void decompressRLE(const RLEEntry *input, int inputLength, char *output) { int index = 0; for (int i = 0; i < inputLength; ++i) { for (int j = 0; j < input[i].count; ++j) { output[index++] = input[i].data; } }
}

4. 使用示例

以下是使用上述函数的示例：

#include 
int main() { const char *input = "AAAABBBCCD"; RLEEntry *compressed; int compressedLength; compressedLength = compressRLE(input, &compressed); if (compressedLength < 0) { printf("Compression failed.\n"); return 1; } char decompressed[100]; decompressRLE(compressed, compressedLength, decompressed); printf("Decompressed: %s\n", decompressed); free(compressed); return 0;
}

总结

通过上述步骤，我们成功地在C语言中实现了RLE压缩和解压缩。RLE压缩是一种简单而有效的数据压缩方法，特别适用于那些包含大量重复数据的场景，如图像数据。掌握RLE压缩和解压缩的技巧对于图像处理和存储优化具有重要意义。