LZW算法简介

字符串和编码的对应关系是在压缩过程中动态生成的，并且隐含在压缩数据中，解压的时候根据表来进行恢复，算是一种无损压缩.

根据 Lempel-Ziv-Welch Encoding ，简称 LZW 的压缩算法，用任何一种语言来实现它.

LZW压缩算法[1]的基本概念：LZW压缩有三个重要的对象：数据流（CharStream）、编码流（CodeStream）和编译表（String Table）。在编码时，数据流是输入对象（文本文件的据序列），编码流就是输出对象（经过压缩运算的编码数据）；在解码时，编码流则是输入对象，数据流 是输出对象；而编译表是在编码和解码时都须要用借助的对象。字符（Character）：最基础的数据元素，在文本文件中就是一个字节，在光栅数据中就是 一个像素的颜色在指定的颜色列表中的索引值；字符串（String）：由几个连续的字符组成； 前缀（Prefix）：也是一个字符串，不过通常用在另一个字符的前面，而且它的长度可以为0；根（Root）：一个长度的字符串；编码（Code）：一 个数字，按照固定长度（编码长度）从编码流中取出，编译表的映射值；图案：一个字符串，按不定长度从数据流中读出，映射到编译表条目.

LZW压缩算法的基本原理：提取原始文本文件数据中的不同字符，基于这些字符创建一个编译表，然后用编译表中的字符的索引来替代原始文本文件数据中 的相应字符，减少原始数据大小。看起来和调色板图象的实现原理差不多，但是应该注意到的是，我们这里的编译表不是事先创建好的，而是根据原始文件数据动态 创建的，解码时还要从已编码的数据中还原出原来的编译表.

原版：

<?php
/**
* @link http://code.google.com/p/php-lzw/
* @author Jakub Vrana, http://php.vrana.cz/
* @copyright 2009 Jakub Vrana
* @license http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 Apache License, Version 2.0
*//** LZW compression
* @param string data to compress
* @return string binary data
*/
function lzw_compress($string) {// compression$dictionary = array_flip(range("\0", "\xFF"));$word = "";$codes = array();for ($i=0; $i <= strlen($string); $i++) {$x = $string[$i];if (strlen($x) && isset($dictionary[$word . $x])) {$word .= $x;} elseif ($i) {$codes[] = $dictionary[$word];$dictionary[$word . $x] = count($dictionary);$word = $x;}}// convert codes to binary string$dictionary_count = 256;$bits = 8; // ceil(log($dictionary_count, 2))$return = "";$rest = 0;$rest_length = 0;foreach ($codes as $code) {$rest = ($rest << $bits) + $code;$rest_length += $bits;$dictionary_count++;if ($dictionary_count > (1 << $bits)) {$bits++;}while ($rest_length > 7) {$rest_length -= 8;$return .= chr($rest >> $rest_length);$rest &= (1 << $rest_length) - 1;}}return $return . ($rest_length ? chr($rest << (8 - $rest_length)) : "");
}/** LZW decompression
* @param string compressed binary data
* @return string original data
*/
function lzw_decompress($binary) {// convert binary string to codes$dictionary_count = 256;$bits = 8; // ceil(log($dictionary_count, 2))$codes = array();$rest = 0;$rest_length = 0;for ($i=0; $i < strlen($binary); $i++) {$rest = ($rest << 8) + ord($binary[$i]);$rest_length += 8;if ($rest_length >= $bits) {$rest_length -= $bits;$codes[] = $rest >> $rest_length;$rest &= (1 << $rest_length) - 1;$dictionary_count++;if ($dictionary_count > (1 << $bits)) {$bits++;}}}// decompression$dictionary = range("\0", "\xFF");$return = "";foreach ($codes as $i => $code) {$element = $dictionary[$code];if (!isset($element)) {$element = $word . $word[0];}$return .= $element;if ($i) {$dictionary[] = $word . $element[0];}$word = $element;}return $return;
}

$data = "";
$compressed = lzw_compress($data);
var_dump($data === lzw_decompress($compressed));

优化版：

<?php
function lzw_compress($string) {// compression$dict = array_flip(range("\\0", "\\xFF"));$dict_size = 256;$word = $string[0];$dict_count = 256;$bits = 8; $bits_max = 256;$return = "";$rest = 0;$rest_length = 0;for ($i = 1, $j = strlen($string); $i < $j; $i++) {$x = $string[$i];$y = $word . $x;if (isset($dict[$y])) {$word .= $x;} else {$rest = ($rest << $bits) + $dict[$word];$rest_length += $bits;$dict_count++;if ($dict_count > $bits_max) {$bits_max = 1 << ++$bits;}while ($rest_length > 7) {$rest_length -= 8;$return .= chr($rest >> $rest_length);$rest &= (1 << $rest_length) - 1;}$dict[$y] = $dict_size++;$word = $x;}}$rest = ($rest << $bits) + $dict[$word];$rest_length += $bits;$dict_count++;if ($dict_count > $bits_max) {$bits_max = 1 << ++$bits;}while ($rest_length > 0) {if($rest_length>7){$rest_length -= 8;$return .= chr($rest >> $rest_length);$rest &= (1 << $rest_length) - 1;}else{$return .= chr($rest << (8 - $rest_length));$rest_length = 0;}}return $return;
}/** LZW decompression* @param string compressed binary data* @return string original data*/
function lzw_decompress($binary) {// convert binary string to codes$rest = 0;$rest_length = 0;$out_count = 257;$bits = 9;$bits_max = 512;// decompression$dict = range("\\0", "\\xFF");$w = $binary[0];$return = $w;for ($i = 1, $j = strlen($binary); $i < $j; $i++) {$rest = ($rest << 8) + ord($binary[$i]);$rest_length += 8;if ($rest_length >= $bits) {$rest_length -= $bits;// decompression$e = $dict[$rest >> $rest_length];if (!isset($e)) {$e = $w . $w[0];}$return .= $e;$dict[] = $w . $e[0];$w = $e;//--decompression$rest &= (1 << $rest_length) - 1;if (++$out_count > $bits_max) {$bits_max = 1 << ++$bits;}}}return $return;
}?> 

项目：https://code.google.com/p/php-lzw/