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Main.java
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@ -29,16 +29,16 @@ public class Main
decodierungBaum(codierung(text,wurzel), wurzel); decodierungBaum(codierung(text,wurzel), wurzel);
System.out.println(byteString_to_character(character_to_byteString(null))); System.out.println(binärString_to_character(character_to_binärString(null)));
System.out.println(byteString_to_character(character_to_byteString('b'))); System.out.println(binärString_to_character(character_to_binärString('b')));
System.out.println(byteString_to_character(character_to_byteString('c'))); System.out.println(binärString_to_character(character_to_binärString('c')));
System.out.println(byteString_to_character(character_to_byteString('d'))); System.out.println(binärString_to_character(character_to_binärString('d')));
System.out.println(byteString_to_character(character_to_byteString('e'))); System.out.println(binärString_to_character(character_to_binärString('e')));
System.out.println(byteString_to_character(character_to_byteString('f'))); System.out.println(binärString_to_character(character_to_binärString('f')));
System.out.println(byteString_to_character(character_to_byteString('g'))); System.out.println(binärString_to_character(character_to_binärString('g')));
System.out.println(byteString_to_character(character_to_byteString('h'))); System.out.println(binärString_to_character(character_to_binärString('h')));
byteString_to_baum(baum_to_byteString(wurzel)); binärString_to_baum(baum_to_binärString(wurzel));
printBaum(wurzel); printBaum(wurzel);
} }
@ -64,7 +64,7 @@ public class Main
System.out.println("->" + entry.getKey() + ", Code: " + entry.getValue()); System.out.println("->" + entry.getKey() + ", Code: " + entry.getValue());
} }
printBaum(byteString_to_baum(baum_to_byteString(wurzel))); printBaum(binärString_to_baum(baum_to_binärString(wurzel)));
} }
public static void test3() public static void test3()
@ -76,25 +76,25 @@ public class Main
{ {
if(baum == null)return; if(baum == null)return;
System.out.println("Buchstabe: " + baum.getBuchstabe() + ", Anzahl: " + baum.getAnzahl()); System.out.println("Buchstabe: " + baum.getBuchstabe() + ", Anzahl: " + baum.getAnzahl());
printBaum(baum.getLeft()); printBaum(baum.getLeft()); //ruft die Methode rekuirsiv auf
printBaum(baum.getRight()); printBaum(baum.getRight());
} }
public static void codes(String text) //erstellt die codes für jeden einzelnen Buchstaben public static void codes(String text) //erstellt die codes für jeden einzelnen Buchstaben
{ {
Node wurzel = Node.erstellen(Zählen.countEachLetter(text)); Node wurzel = Node.erstellen(Zählen.countEachLetter(text)); //erstellt den Baum mithilfe der Node Klasse
HashMap<Character, String> codes = new HashMap<Character, String>(); HashMap<Character, String> codes = new HashMap<Character, String>(); //erstellt eine leere Hashmap
if(wurzel.getLeft() == null && wurzel.getRight() == null) if(wurzel.getLeft() == null && wurzel.getRight() == null) //überprüft es ob der Baum mehr als ein zeichen lang ist
{ {
codes.put(wurzel.getBuchstabe(), "0"); codes.put(wurzel.getBuchstabe(), "0");
} }
else else //nutzt generieren um die codes zu generieren
{ {
generieren(codes,wurzel,""); generieren(codes,wurzel,"");
} }
for (var entry : codes.entrySet()) for (var entry : codes.entrySet()) //printet alle codes für das jeweiliege Zeichen
{ {
System.out.println("->" + entry.getKey() + ", Code: " + entry.getValue()); System.out.println("->" + entry.getKey() + ", Code: " + entry.getValue());
} }
@ -104,70 +104,64 @@ public class Main
//methode zum generieren der codes für jeden einzelnen Buchstaben //methode zum generieren der codes für jeden einzelnen Buchstaben
public static void generieren(HashMap<Character, String> codes, Node node, String code) public static void generieren(HashMap<Character, String> codes, Node node, String code)
{ {
if(node == null)return; if(node == null)return; //abbruch Bedienung
System.out.println(node.getBuchstabe() +" " + code); if(node.getLeft() == null && node.getRight() == null) //überprüft ob das Node ein "Blatt" ist
if(node.getLeft() == null && node.getRight() == null)
{ {
codes.put(node.getBuchstabe(), code); codes.put(node.getBuchstabe(), code); //wenn ja, gibt es den Buchstaben und den jeweiliegen code zurück
return; return;
} }
generieren(codes, node.getLeft(), code + "0"); generieren(codes, node.getLeft(), code + "0"); //generiert rekursiv den code für die Äste
generieren(codes, node.getRight(), code + "1"); generieren(codes, node.getRight(), code + "1");
} }
//generiert die Huffman-Codierung //generiert die Huffman-Codierung
public static String codierung(String text, Node wurzel) public static String codierung(String text, Node wurzel)
{ {
HashMap<Character, String> codes = new HashMap<Character, String>(); HashMap<Character, String> codes = new HashMap<Character, String>(); //erstellt eine leere Hashmap
if(wurzel.getLeft() == null && wurzel.getRight() == null) if(wurzel.getLeft() == null && wurzel.getRight() == null) //überprüft es ob der Baum mehr als ein zeichen lang ist
{ {
codes.put(wurzel.getBuchstabe(), "0"); codes.put(wurzel.getBuchstabe(), "0");
} }
else else //nutzt generieren um die codes zu generieren
{ {
generieren(codes,wurzel,""); generieren(codes,wurzel,"");
} }
String code = ""; String code = ""; //erstellt leere Variable
for (int i=0; i<text.length();i++)
for (int i=0; i<text.length();i++) //Codiert den "text" komplett, mithilfe der codes Methode
{ {
char b = text.charAt(i); char b = text.charAt(i);
String c = codes.get(b); String c = codes.get(b);
code += c; code += c;
} }
System.out.println("Huffman-Codierung: " + code);
return code; return code;
} }
//codiert Buchstaben und speichert den Baum mit
public static String codierungInklBaum(String text) public static String codierungInklBaum(String text)
{ {
//zahl wan angibt wan text kommt und baum aufhört
//decodiere baum, dcodierung text
Map<Character, Integer> zahlen = Zählen.countEachLetter(text); Map<Character, Integer> zahlen = Zählen.countEachLetter(text);
Node baum = Node.erstellen(zahlen); Node baum = Node.erstellen(zahlen); //erstellt Baum
String codierterBaum = baum_to_byteString(baum); String codierterBaum = baum_to_binärString(baum); //wandelt den Baum in Daten um, mit dem die Baumstruktur geladen werden kann
String codierterText = codierung(text,baum); String codierterText = codierung(text,baum); //speichert den codierten Text
int textErstIndex = codierterBaum.length() + 32; int textErstIndex = codierterBaum.length() + 32; //speichert den ersten Index der Text codierung
String codiertertextErstIndex = Int_to_ByteString(textErstIndex); String codiertertextErstIndex = Int_to_binärString(textErstIndex); //wandelt den textErstIndex in Binär um
System.out.println(codiertertextErstIndex + codierterBaum +" " + codierterText);
return codiertertextErstIndex + codierterBaum + codierterText; return codiertertextErstIndex + codierterBaum + codierterText;
} }
//decodiert Buchstaben und speichert den Baum
public static String decodierungInlkBaum(String code) public static String decodierungInlkBaum(String code)
{ {
String codierterTextErstIndex = code.substring(0,32); String codierterTextErstIndex = code.substring(0,32);
int textErstIndex = byteString_to_int(codierterTextErstIndex); int textErstIndex = binärString_to_int(codierterTextErstIndex);
String codierterBaum = code.substring(32, textErstIndex); String codierterBaum = code.substring(32, textErstIndex);
Node decodierterBaum = byteString_to_baum(codierterBaum); Node decodierterBaum = binärString_to_baum(codierterBaum);
String codierterText = code.substring(textErstIndex, code.length()); String codierterText = code.substring(textErstIndex, code.length());
String decodierterText = decodierungBaum(codierterText,decodierterBaum); String decodierterText = decodierungBaum(codierterText,decodierterBaum);
@ -214,9 +208,9 @@ public class Main
public static Byte ByteString_to_Byte (String byteString) public static Byte binärString_to_Byte (String binärString)
{ {
if(byteString.length() != 8) if(binärString.length() != 8)
{ {
System.out.println(">8"); System.out.println(">8");
return null; return null;
@ -225,8 +219,8 @@ public class Main
byte result = 0; byte result = 0;
for(byte i=0 ;i<8;i++) for(byte i=0 ;i<8;i++)
{ {
if(byteString.charAt(7-i) == '1')result|=1<<i; //verschiebt die 1 um i binärpositionen nach links if(binärString.charAt(7-i) == '1')result|=1<<i; //verschiebt die 1 um i binärpositionen nach links
else if(byteString.charAt(7-i) != '0') else if(binärString.charAt(7-i) != '0')
{ {
System.out.println("was flasch"); System.out.println("was flasch");
return null; return null;
@ -236,7 +230,7 @@ public class Main
return result; return result;
} }
public static String Byte_to_ByteString (byte b) public static String Byte_to_binärString (byte b)
{ {
String result = ""; String result = "";
@ -249,7 +243,7 @@ public class Main
return result; return result;
} }
public static String character_to_byteString (Character c) public static String character_to_binärString (Character c)
{ {
byte[] b = nullCharBytes; byte[] b = nullCharBytes;
@ -264,15 +258,15 @@ public class Main
String result = ""; String result = "";
for(int i=0;i<b.length;i++) for(int i=0;i<b.length;i++)
{ {
result += Byte_to_ByteString(b[i]); result += Byte_to_binärString(b[i]);
} }
return result; return result;
} }
public static Character byteString_to_character (String byteString) public static Character binärString_to_character (String binärString)
{ {
byte a = ByteString_to_Byte(byteString.substring(0,8)); byte a = binärString_to_Byte(binärString.substring(0,8));
byte b = ByteString_to_Byte(byteString.substring(8,16)); byte b = binärString_to_Byte(binärString.substring(8,16));
byte[] array = new byte[] {a,b}; 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); var byteBuffer = ByteBuffer.wrap(array);
@ -280,24 +274,24 @@ public class Main
return byteBuffer.getChar(0); return byteBuffer.getChar(0);
} }
public static String baum_to_byteString (Node baum) public static String baum_to_binärString (Node baum)
{ {
if(baum == null)return ""; if(baum == null)return "";
String byteString = character_to_byteString(baum.getBuchstabe()); String binärString = character_to_binärString(baum.getBuchstabe());
byteString += baum_to_byteString(baum.getLeft()); binärString += baum_to_binärString(baum.getLeft());
byteString += baum_to_byteString(baum.getRight()); binärString += baum_to_binärString(baum.getRight());
return byteString; return binärString;
} }
public static Node byteString_to_baum (String s) public static Node binärString_to_baum (String s)
{ {
Node root = null; Node root = null;
Stack<Node> äste = new Stack<Node>(); Stack<Node> äste = new Stack<Node>();
for(int i=0;i<s.length();i+=16) for(int i=0;i<s.length();i+=16)
{ {
String characterString = s.substring(i,i+16); String characterString = s.substring(i,i+16);
Character c = byteString_to_character(characterString); Character c = binärString_to_character(characterString);
Node node = new Node(); Node node = new Node();
node.setBuchstabe(c); node.setBuchstabe(c);
if(i == 0)root = node; if(i == 0)root = node;
@ -325,9 +319,9 @@ public class Main
return root; return root;
} }
public static Integer byteString_to_int(String byteString) public static Integer binärString_to_int(String binärString)
{ {
if(byteString.length() != 32) if(binärString.length() != 32)
{ {
System.out.println(">32"); System.out.println(">32");
return null; return null;
@ -336,8 +330,8 @@ public class Main
int result = 0; int result = 0;
for(int i=0 ;i<32;i++) for(int i=0 ;i<32;i++)
{ {
if(byteString.charAt(31-i) == '1')result|=1<<i; //verschiebt die 1 um i binärpositionen nach links if(binärString.charAt(31-i) == '1')result|=1<<i; //verschiebt die 1 um i binärpositionen nach links
else if(byteString.charAt(31-i) != '0') else if(binärString.charAt(31-i) != '0')
{ {
System.out.println("was flasch"); System.out.println("was flasch");
return null; return null;
@ -347,7 +341,7 @@ public class Main
return result; return result;
} }
public static String Int_to_ByteString (int a) public static String Int_to_binärString (int a)
{ {
String result = ""; String result = "";