糯米

TI DaVinci, gstreamer, ffmpeg
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POJ 1147 Binary codes 压缩算法:Burrows Wheeler transform

题目大意:
给出一个01字符串。将其循环移位,将所有移位后的串列举出来,并按字典序排序。
比如“abcd”,可以移位成“bcda”,“cdab”,“dabc”。排序以后,为
“abcd”
“bcda”
“cdab”
“dabc”
将最后一列的字母抽取出来,即“dabc”。
然后,让你还原出第一行的字符。

这是一个看上去很蛋疼的问题,没事研究这个干啥呢。
想了半天,做不出来。看到discuss里面有人给了一个链接:
http://en.wikipedia.org/wiki/Burrows%E2%80%93Wheeler_transform

发现居然是一个压缩算法!
据说,将最后一列抽取出来,较原字符串相比,能够
“easy to compress a string that has runs of repeated characters by techniques such as move-to-front transform and run-length encoding.”
这个就不理解了。。

这题简化了一下条件,字符串只包含01。

看了它的还原方法。如果直接这样写:
def ibwt(r):
"""Apply inverse Burrow-Wheeler transform."""
table = [""] * len(r)  # Make empty table
for i in range(len(r)):
table = [r[i] + table[i] for i in range(len(r))]  # Add a column of r
table.sort()
s = [row for row in table if row.endswith("\0")][0]  # Find the correct row (ending in "\0")
return s.strip("\0")  # Get rid of trailing null character
还是复杂度很高,为 O(N*N*lgN)。

那disscus里面说的O(N)的方法和那么多0ms是咋来的呢?

想了一下。发现每一次添加列然后再排序的操作,都是做一样的置换。
因为每次添加的列都一样,排序的结果当然也是一样(比如是稳定排序)。
所以,第i列的结果就是置换i次的结果。我们只需要第一行的数据。
经过一次排序之后,就知道每一个行置到了哪个地方,如果第三行到了第一行,第五行到了第三行。
那么:
第一列第一行的就是未排序数据的第三行
第二列第一行的就是未排序数据的第五行

由于数据中只有01,完全可以在O(N)内完成排序操作,之后得出第一行的操作也是 O(N) 完成的。
可惜代码实现出来,也没有到 0ms ,好像是 79ms 。代码写得烂!高手改改也是0ms了。
代码里也包括了一个求普通字符串的BWT操作。

#include <stdio.h>
#include 
<stdlib.h>
#include 
<string.h>

int cmp(const void *a, const void *b)
{
    
return strcmp(*(char **)a, *(char **)b);
}


void bwt(char *inchar *out)
{
    
static char arr[32][32], *sorted[32];
    
int len, i, j;

    len 
= strlen(in);
    
for (i = 0; i < len; i++{
        sorted[i] 
= arr[i];
        
for (j = 0; j < len; j++)
            sorted[i][j] 
= in[(i + j) % len];
        sorted[i][len] 
= 0;
    }


    qsort(sorted, len, 
sizeof(sorted[0]), cmp);
    
for (i = 0; i < len; i++
        printf(
"%s\n", sorted[i]);

    
for (i = 0; i < len; i++)
        
out[i] = sorted[i][len - 1];
    
out[i] = 0;
}


int cmp2(const void *a, const void *b)
{
    
if (*(int *)a == *(int *)b)
        
return *((int *)a + 1- *((int *)b + 1);
    
else
        
return *(int *)a - *(int *)b;
}


void ibwt(char *inchar *out)
{
    
struct {
        
int ch, idx;
    }
 arr[32];
    
int i, len, j;

    len 
= strlen(in);
    
for (i = 0; i < len; i++{
        arr[i].ch 
= in[i];
        arr[i].idx 
= i;
    }

    qsort(arr, len, 
sizeof(arr[0]), cmp2);
    
for (i = 0; i < len; i++)
        printf(
"%c %d\n", arr[i].ch, arr[i].idx);
    j 
= arr[0].idx;
    
for (i = 0; i < len - 1; i++{
        
out[i] = in[j];
        j 
= arr[j].idx;
    }

    
out[len - 1= in[0];
    
out[len] = 0;
    printf(
"%s\n"out);
}


void test()
{
    
char in[32], out[32], res[32];

    strcpy(
in"banana");
    bwt(
inout);
    printf(
"out:\n%s\n"out);
    ibwt(
out, res);
}


int main()
{
    
static int map[3032], arr[3032], n, val, one[3032], one_cnt, zero_cnt, i;
    
    freopen(
"e:\\test\\in.txt""r", stdin);

    scanf(
"%d"&n);
    
for (i = 0; i < n; i++{
        scanf(
"%d"&val);
        arr[i] 
= val;
        
if (val)
            one[one_cnt
++= i;
        
else
            map[zero_cnt
++= i;
    }

    
for (i = 0; i < one_cnt; i++
        map[zero_cnt 
+ i] = one[i];

    val 
= map[0];
    
for (i = 0; i < n - 1; i++{
        printf(
"%d ", arr[val]);
        val 
= map[val];
    }

    printf(
"%d\n", arr[0]);
    
    
return 0;
}

posted on 2010-02-28 19:02 糯米 阅读(1246) 评论(1)  编辑 收藏 引用 所属分类: POJ

评论

# re: POJ 1147 Binary codes 压缩算法:Burrows Wheeler transform  回复  更多评论   

what a pity. 还是没看明白。
可以发一份这个压缩算法的原理给我吗?谢谢~~
2011-10-20 11:33 | Nicole Yi

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