2021SC@SDUSC

一、State

State表示有关生成当前输出所需的序列的所有信息。注意，状态是不可变的。

成员变量

变量名	说明
mode	编码的当前模式（或者，如果处于二进制移位模式，将返回的模式）
token	输出的令牌列表。如果处于二进制移位模式，此令牌列表尚未包含这些字节的令牌
binaryShiftByteCount	如果非零，则表示应以二进制移位模式输出的最新字节数。
bitCount	生成的总位数（包括二进制移位）

latchAndAppend

创建一个表示此状态的新状态，并将latch转换为（不需要不同的）模式，然后创建一个代码。

  State latchAndAppend(int mode, int value) {// 明确binaryShiftByteCount == 0;int bitCount = this.bitCount;Token token = this.token;if (mode != this.mode) {int latch = HighLevelEncoder.LATCH_TABLE[this.mode][mode];token = token.add(latch & 0xFFFF, latch >> 16);bitCount += latch >> 16;}int latchModeBitCount = mode == HighLevelEncoder.MODE_DIGIT ? 4 : 5;token = token.add(value, latchModeBitCount);return new State(token, mode, 0, bitCount + latchModeBitCount);}

shiftAndAppend

创建表示此状态的新状态，临时切换到其他模式以输出单个值。

  State shiftAndAppend(int mode, int value) {// 明确binaryShiftByteCount == 0 && this.mode != mode;Token token = this.token;int thisModeBitCount = this.mode == HighLevelEncoder.MODE_DIGIT ? 4 : 5;// 移位仅存在于UPPER和PUNCT，这两种类型的令牌大小均为5。token = token.add(HighLevelEncoder.SHIFT_TABLE[this.mode][mode], thisModeBitCount);token = token.add(value, 5);return new State(token, this.mode, 0, this.bitCount + thisModeBitCount + 5);}

addBinaryShiftChar

创建一个表示此状态的新状态，但在二进制移位模式下创建一个附加字符输出。

  State addBinaryShiftChar(int index) {Token token = this.token;int mode = this.mode;int bitCount = this.bitCount;if (this.mode == HighLevelEncoder.MODE_PUNCT || this.mode == HighLevelEncoder.MODE_DIGIT) {// 明确binaryShiftByteCount == 0;int latch = HighLevelEncoder.LATCH_TABLE[mode][HighLevelEncoder.MODE_UPPER];token = token.add(latch & 0xFFFF, latch >> 16);bitCount += latch >> 16;mode = HighLevelEncoder.MODE_UPPER;}int deltaBitCount =(binaryShiftByteCount == 0 || binaryShiftByteCount == 31) ? 18 :(binaryShiftByteCount == 62) ? 9 : 8;State result = new State(token, mode, binaryShiftByteCount + 1, bitCount + deltaBitCount);if (result.binaryShiftByteCount == 2047 + 31) {// 字符串的长度与允许的长度相同。我们应该结束它。result = result.endBinaryShift(index + 1);}return result;}

endBinaryShift

创建与此相同的状态，但我们不再处于二进制移位模式。

  State endBinaryShift(int index) {if (binaryShiftByteCount == 0) {return this;}Token token = this.token;token = token.addBinaryShift(index - binaryShiftByteCount, binaryShiftByteCount);// 明确token.getTotalBitCount() == this.bitCount;return new State(token, mode, 0, this.bitCount);}

isBetterThanOrEqualTo

如果在所有可能的情况下“this”状态比“that”状态更好（或相等），则返回true。

  boolean isBetterThanOrEqualTo(State other) {int newModeBitCount = this.bitCount + (HighLevelEncoder.LATCH_TABLE[this.mode][other.mode] >> 16);if (this.binaryShiftByteCount < other.binaryShiftByteCount) {// 如果有，添加其他B/S编码成本newModeBitCount += other.binaryShiftCost - this.binaryShiftCost;} else if (this.binaryShiftByteCount > other.binaryShiftByteCount && other.binaryShiftByteCount > 0) {// 最大可能的额外成本（我们最终超过了31字节的边界，其他状态可以保持在该边界之下）newModeBitCount += 10;}return newModeBitCount <= other.bitCount;}

二、HighLevelEncoder

产生接近最佳的文本编码到Aztec代码使用的第一级编码中。
它使用动态算法。对于字符串的每个前缀，它确定可能导致该前缀的一组编码。我们反复添加一个字符并生成一组新的最佳编码，直到我们看完整个输入。

static final int[][] LATCH_TABLE

LATCH_TABLE显示了每对模式从一种模式转换到另一种模式的最佳方法。在最坏的情况下，这可能高达14位。在最好的情况下，每个条目的高半字表示位数。每个条目的下半个字是需要更改的实际位。

static final int[][] LATCH_TABLE = {{0,(5 << 16) + 28,              // UPPER -> LOWER(5 << 16) + 30,              // UPPER -> DIGIT(5 << 16) + 29,              // UPPER -> MIXED(10 << 16) + (29 << 5) + 30, // UPPER -> MIXED -> PUNCT},{(9 << 16) + (30 << 4) + 14,  // LOWER -> DIGIT -> UPPER0,(5 << 16) + 30,              // LOWER -> DIGIT(5 << 16) + 29,              // LOWER -> MIXED(10 << 16) + (29 << 5) + 30, // LOWER -> MIXED -> PUNCT},{(4 << 16) + 14,              // DIGIT -> UPPER(9 << 16) + (14 << 5) + 28,  // DIGIT -> UPPER -> LOWER0,(9 << 16) + (14 << 5) + 29,  // DIGIT -> UPPER -> MIXED(14 << 16) + (14 << 10) + (29 << 5) + 30,// DIGIT -> UPPER -> MIXED -> PUNCT},{(5 << 16) + 29,              // MIXED -> UPPER(5 << 16) + 28,              // MIXED -> LOWER(10 << 16) + (29 << 5) + 30, // MIXED -> UPPER -> DIGIT0,(5 << 16) + 30,              // MIXED -> PUNCT},{(5 << 16) + 31,              // PUNCT -> UPPER(10 << 16) + (31 << 5) + 28, // PUNCT -> UPPER -> LOWER(10 << 16) + (31 << 5) + 30, // PUNCT -> UPPER -> DIGIT(10 << 16) + (31 << 5) + 29, // PUNCT -> UPPER -> MIXED0,},};

encode

返回由编码为BitArray的编码器表示的文本

  public BitArray encode() {State initialState = State.INITIAL_STATE;if (charset != null) {CharacterSetECI eci = CharacterSetECI.getCharacterSetECI(charset);if (null == eci) {throw new IllegalArgumentException("No ECI code for character set " + charset);}initialState = initialState.appendFLGn(eci.getValue());}Collection<State> states = Collections.singletonList(initialState);for (int index = 0; index < text.length; index++) {int pairCode;int nextChar = index + 1 < text.length ? text[index + 1] : 0;switch (text[index]) {case '\r':pairCode = nextChar == '\n' ? 2 : 0;break;case '.' :pairCode = nextChar == ' ' ? 3 : 0;break;case ',' :pairCode = nextChar == ' ' ? 4 : 0;break;case ':' :pairCode = nextChar == ' ' ? 5 : 0;break;default:pairCode = 0;}if (pairCode > 0) {// 有四对特殊的点对中的一对。特别对待他们。// 获取两个新字符的新状态集。states = updateStateListForPair(states, index, pairCode);index++;} else {// 获取新角色的一组新状态。states = updateStateListForChar(states, index);}}// 只剩下一组状态。找一个最短的。State minState = Collections.min(states, new Comparator<State>() {@Overridepublic int compare(State a, State b) {return a.getBitCount() - b.getBitCount();}});// 将其转换为位数组，然后返回。return minState.toBitArray(text);}

updateStateListForChar

通过更新新角色的每个状态、合并结果，然后删除非最佳状态来更新新角色的一组状态。

  private Collection<State> updateStateListForChar(Iterable<State> states, int index) {Collection<State> result = new LinkedList<>();for (State state : states) {updateStateForChar(state, index, result);}return simplifyStates(result);}

updateStateForChar

返回一组状态，这些状态表示为下一个字符更新此状态的可能方式。结果状态集将添加到“结果”列表中。

  private void updateStateForChar(State state, int index, Collection<State> result) {char ch = (char) (text[index] & 0xFF);boolean charInCurrentTable = CHAR_MAP[state.getMode()][ch] > 0;State stateNoBinary = null;for (int mode = 0; mode <= MODE_PUNCT; mode++) {int charInMode = CHAR_MAP[mode][ch];if (charInMode > 0) {if (stateNoBinary == null) {// 仅在第一次需要时才创建stateNoBinary。stateNoBinary = state.endBinaryShift(index);}// 尝试通过锁定其模式来生成角色if (!charInCurrentTable || mode == state.getMode() || mode == MODE_DIGIT) {// 如果字符在当前表中，我们不希望锁定到任何其他模式，可能除了数字（仅使用4位）。在*这个字符之后，任何其他锁存都将同样成功，因此不会保存任何位。State latchState = stateNoBinary.latchAndAppend(mode, charInMode);result.add(latchState);}// 尝试通过切换到角色模式来生成角色。if (!charInCurrentTable && SHIFT_TABLE[state.getMode()][mode] >= 0) {// 如果角色存在于当前模式中，则暂时切换到其他模式是没有意义的。这永远也省不了多少钱。State shiftState = stateNoBinary.shiftAndAppend(mode, charInMode);result.add(shiftState);}}}if (state.getBinaryShiftByteCount() > 0 || CHAR_MAP[state.getMode()][ch] == 0) {// 如果您尚未处于二进制移位模式，并且字符存在于当前模式中，则进入二进制移位模式是不值得的。这永远不会比仅在当前模式下输出字符节省位。State binaryState = state.addBinaryShiftChar(index);result.add(binaryState);}}

updateStateForPair

private static void updateStateForPair(State state, int index, int pairCode, Collection<State> result) {State stateNoBinary = state.endBinaryShift(index);// 可能性1。锁存到MODE_PUNCT，然后附加此代码result.add(stateNoBinary.latchAndAppend(MODE_PUNCT, pairCode));if (state.getMode() != MODE_PUNCT) {// 可能性2.切换到MODE_PUNCT，然后附加此代码。// 除MODE_PUNCT（如上所述）外的所有状态都可以改变result.add(stateNoBinary.shiftAndAppend(MODE_PUNCT, pairCode));}if (pairCode == 3 || pairCode == 4) {// 两个字符都是数字。有时最好只加两个数字State digitState = stateNoBinary.latchAndAppend(MODE_DIGIT, 16 - pairCode)  // 数字中的句点或逗号.latchAndAppend(MODE_DIGIT, 1);             // 数字中的空格result.add(digitState);}if (state.getBinaryShiftByteCount() > 0) {// 只有当我们已经处于二进制模式时，将字符作为二进制字符才有意义。State binaryState = state.addBinaryShiftChar(index).addBinaryShiftChar(index + 1);result.add(binaryState);}}

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