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57
Aufgaben.java Normal file
View File

@ -0,0 +1,57 @@
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class Aufgaben
{
public static void buchstabenZählen(String text)
{
var häufigkeiten = Zählen.countEachLetter(text);
Zählen.printZahl(häufigkeiten);
}
public static void binärbaum(String text)
{
Map<Character, Integer> zahlen = Zählen.countEachLetter(text);
Node wurzel = Node.erstellen(zahlen);
HashMap<Character, String> codes = new HashMap<Character, String>();
if(wurzel.getLeft() == null && wurzel.getRight() == null)
{
codes.put(wurzel.getBuchstabe(), "0");
}
else
{
Komprimierung.generieren(codes,wurzel,"");
}
for (var entry : codes.entrySet())
{
System.out.println("Buchstabe: " + entry.getKey() + ", Code: " + entry.getValue());
}
}
public static void huffmanCodierun (String text)
{
Map<Character, Integer> zahlen = Zählen.countEachLetter(text);
Node wurzel = Node.erstellen(zahlen);
System.out.println("Huffman-Codierung: " + Komprimierung.codierung(text,wurzel));
}
public static void decodierung (String text)
{
System.out.println("Kodierter Text: " + Komprimierung.codierungInklBaum(text)); //soviele Zeichen aufgrund von UTF-16
System.out.println("Decodierter Text: " + Komprimierung.decodierungInlkBaum(Komprimierung.codierungInklBaum(text)));
}
public static void dateinKomprimierung (String source, String target)
{
Komprimierung.compressFile(source,target);
}
public static void dateinLesen (String file)
{
Komprimierung.readFile(file);
}
}

60
Main.java → Komprimierung.java
View File

@ -5,7 +5,7 @@ import java.util.Stack;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
public class Main
public class Komprimierung
{
public static byte[] nullCharBytes = {(byte)0xFF,(byte)0xFF};
public static void test(String text)
@ -157,38 +157,37 @@ public class Main
//decodiert Buchstaben und speichert den Baum
public static String decodierungInlkBaum(String code)
{
String codierterTextErstIndex = code.substring(0,32);
int textErstIndex = binärString_to_int(codierterTextErstIndex);
String codierterTextErstIndex = code.substring(0,32); //holt binärcode vom TextErstIndex
int textErstIndex = binärString_to_int(codierterTextErstIndex); //wandelt codierterTextErstIndex in eine Integer
String codierterBaum = code.substring(32, textErstIndex);
Node decodierterBaum = binärString_to_baum(codierterBaum);
String codierterText = code.substring(textErstIndex, code.length());
String decodierterText = decodierungBaum(codierterText,decodierterBaum);
String decodierterText = decodierungBaum(codierterText,decodierterBaum); //decodiert den Text mit dem Baum
return decodierterText;
}
//decodiert den Baum
public static String decodierungBaum(String code,Node baum)
{
Node current = baum;
String decoded = "";
boolean hatNurEinBuchstabenart = current.getRight() == null && current.getLeft() == null;
if(hatNurEinBuchstabenart)
if(hatNurEinBuchstabenart) //nimmt den einen Buchstabe und fügt ihn für n mal ein
{
for(int i=0;i<code.length();i++)
{
decoded += baum.getBuchstabe();
}
System.out.println(decoded);
return decoded;
}
for(int i =0;i<code.length();i++)
for(int i =0;i<code.length();i++) //deocdiert den code einzelnd
{
if(code.charAt(i) == '1')
if(code.charAt(i) == '1') //wenn eine 1 im Code steht geht es nach rechts, da 1 für den rechten Ast steht
{
current= current.getRight();
}
@ -196,13 +195,12 @@ public class Main
{
current = current.getLeft();
}
if(current.getRight() == null && current.getLeft() == null)
if(current.getRight() == null && current.getLeft() == null) //sind bei einem Blatt angekommen
{
decoded += current.getBuchstabe();
current = baum;
}
}
System.out.println(decoded);
return decoded;
}
@ -210,14 +208,14 @@ public class Main
public static Byte binärString_to_Byte (String binärString)
{
if(binärString.length() != 8)
if(binärString.length() != 8) //überprüft ob es ein byte lang ist
{
System.out.println(">8");
return null;
}
byte result = 0;
for(byte i=0 ;i<8;i++)
for(byte i=0 ;i<8;i++) //geht den binärString durch und wandelt ihn in byte um
{
if(binärString.charAt(7-i) == '1')result|=1<<i; //verschiebt die 1 um i binärpositionen nach links
else if(binärString.charAt(7-i) != '0')
@ -236,7 +234,7 @@ public class Main
for(byte i=0;i<8;i++)
{
boolean bit= ((b>>(7-i))&1)==1;
boolean bit= ((b>>(7-i))&1)==1; //schaut ob der 7-i ste bit 1 ist
result+= bit?'1': '0'; //falls bit wert 1 hat addiert es 1 zu dem string, wenn nicht dann addiertes es 0
}
@ -248,7 +246,7 @@ public class Main
byte[] b = nullCharBytes;
if(c != null)
if(c != null) //wandelt character in "byte"
{
var byteBuffer = ByteBuffer.allocate(2);
byteBuffer.putChar(c);
@ -256,7 +254,7 @@ public class Main
}
String result = "";
for(int i=0;i<b.length;i++)
for(int i=0;i<b.length;i++) //wandelt byte zu String und addiert sie
{
result += Byte_to_binärString(b[i]);
}
@ -268,10 +266,10 @@ public class Main
byte a = binärString_to_Byte(binärString.substring(0,8));
byte b = binärString_to_Byte(binärString.substring(8,16));
byte[] array = new byte[] {a,b};
if(array[0] == nullCharBytes[0] && array[1] == nullCharBytes[1])return null;
if(array[0] == nullCharBytes[0] && array[1] == nullCharBytes[1])return null;
var byteBuffer = ByteBuffer.wrap(array);
return byteBuffer.getChar(0);
return byteBuffer.getChar(0); //erstellt aus den zwei bytes ein char
}
public static String baum_to_binärString (Node baum)
@ -279,7 +277,7 @@ public class Main
if(baum == null)return "";
String binärString = character_to_binärString(baum.getBuchstabe());
binärString += baum_to_binärString(baum.getLeft());
binärString += baum_to_binärString(baum.getLeft()); //speichert pre order die Buchstaben als binär ab
binärString += baum_to_binärString(baum.getRight());
return binärString;
}
@ -287,16 +285,16 @@ public class Main
public static Node binärString_to_baum (String s)
{
Node root = null;
Stack<Node> äste = new Stack<Node>();
Stack<Node> äste = new Stack<Node>(); //erstellt ein leeres Stack
for(int i=0;i<s.length();i+=16)
{
String characterString = s.substring(i,i+16);
Character c = binärString_to_character(characterString);
String characterString = s.substring(i,i+16); //geht in 16er schritten den binärString durch
Character c = binärString_to_character(characterString); //wandelt characterString zu character um
Node node = new Node();
node.setBuchstabe(c);
if(i == 0)root = node;
if(äste.isEmpty() == false)
if(äste.isEmpty() == false) //baut die Nodes zum Baum bis nur noch die wurzel übrig ist
{
Node elternAst = äste.peek();
@ -309,11 +307,8 @@ public class Main
if(c == null)
{
äste.push(node);
}
}
return root;
@ -321,14 +316,14 @@ public class Main
public static Integer binärString_to_int(String binärString)
{
if(binärString.length() != 32)
if(binärString.length() != 32)
{
System.out.println(">32");
return null;
}
int result = 0;
for(int i=0 ;i<32;i++)
for(int i=0 ;i<32;i++) //geht den binärString durch und wandelt ihn int um
{
if(binärString.charAt(31-i) == '1')result|=1<<i; //verschiebt die 1 um i binärpositionen nach links
else if(binärString.charAt(31-i) != '0')
@ -354,12 +349,13 @@ public class Main
return result;
}
//komprimiert Datei
public static void compressFile (String source, String target )
{
Path sourcePath = Path.of(source);
Path targetPath = Path.of(target);
if(Files.exists(sourcePath) == false)
if(Files.exists(sourcePath) == false) //überprüft ob im Dateipfad eine Datei hinterlegt ist
{
System.out.println("Datei nicht gefunden");
return;
@ -367,11 +363,11 @@ public class Main
String text;
try
try
{
text = Files.readString(sourcePath);
}
catch(Exception error)
catch(Exception error) //gibt error aus falls einer auftrit
{
System.out.println(error);
return;
@ -390,7 +386,7 @@ public class Main
}
}
//liest die Datei
public static void readFile(String file)
{
Path path = Path.of(file);

7
Node.java
View File

@ -40,9 +40,10 @@ public class Node
public static Node erstellen(Map<Character, Integer> häufigkeiten)
{
PriorityQueue<Node> nodes = new PriorityQueue<Node>(Comparator.comparingInt(n -> n.anzahl));
//erstellt PriorityQueue die nach Anzahl sortiert
PriorityQueue<Node> nodes = new PriorityQueue<Node>(Comparator.comparingInt(n -> n.anzahl));
for (var entry : häufigkeiten.entrySet())
for (var entry : häufigkeiten.entrySet()) //erstellt die Nodes und brfüllt die queue damit
{
Node node = new Node();
node.setAnzahl(entry.getValue());
@ -52,7 +53,7 @@ public class Node
while (nodes.size() > 1)
while (nodes.size() > 1) //erstellt den Baum
{
Node min1 = nodes.poll();
Node min2 = nodes.poll();

2
compressed.txt
View File

@ -1 +1 @@
000000000000000000000000101100001111111111111111000000000110000111111111111111110000000001100010111111111111111100000000000010101111111111111111000000000110001100000000000011010000101011101111110
00000000000000000000000010010000111111111111111100000000011000011111111111111111000000000110001011111111111111110000000001100011000000000000101000001010110111

112
package.bluej
View File

@ -1,32 +1,80 @@
#BlueJ package file
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editor.fx.0.x=0
editor.fx.0.y=0
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#BlueJ package file
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