Update sk1/compressor.c

sk1/compressor.c

@@ -21,7 +21,7 @@ int compress_2(const char* input_file_name, const char* output_file_name) {
 
     unsigned char current_byte, previous_byte;
     size_t count = 0;
-    
+
     // Читаємо перший байт
     if (fread(&previous_byte, 1, 1, infile) != 1) {
         fclose(infile);
@@ -88,64 +88,87 @@ int decompress_2(const char* input_file_name, const char* output_file_name) {
 
 // --- Алгоритм Хаффмана (Huffman Coding) ---
 
-// Структура для вузлів дерева Хаффмана
-typedef struct {
+typedef struct Node {
     unsigned char symbol;
     size_t frequency;
-} HuffmanSymbol;
-
-typedef struct Node {
-    HuffmanSymbol symbol;
     struct Node *left, *right;
 } Node;
 
+// Структура для кодів Хаффмана
+typedef struct {
+    unsigned char symbol;
+    char *code;
+} HuffmanCode;
+
 // Функція для порівняння вузлів для використання в черзі
 int compare_nodes(const void *a, const void *b) {
-    return ((Node*)a)->symbol.frequency - ((Node*)b)->symbol.frequency;
+    return ((Node*)a)->frequency - ((Node*)b)->frequency;
 }
 
 // Створення дерева Хаффмана
-Node* create_huffman_tree(HuffmanSymbol* symbols, size_t n) {
-    // Використовуємо чергу для побудови дерева Хаффмана
-    qsort(symbols, n, sizeof(HuffmanSymbol), compare_nodes);
-
-    // Створюємо чергу вузлів для побудови дерева
-    Node** queue = malloc(n * sizeof(Node*));
-    for (size_t i = 0; i < n; i++) {
-        queue[i] = malloc(sizeof(Node));
-        queue[i]->symbol = symbols[i];
-        queue[i]->left = queue[i]->right = NULL;
+Node* create_huffman_tree(unsigned char *data, size_t size) {
+    size_t freq[256] = {0};
+    for (size_t i = 0; i < size; i++) {
+        freq[data[i]]++;
     }
 
-    size_t queue_size = n;
+    // Створюємо список вузлів
+    Node *nodes[256];
+    size_t node_count = 0;
 
-    // Побудова дерева Хаффмана
-    while (queue_size > 1) {
-        // Зливаємо два найменші елементи
-        Node* left = queue[0];
-        Node* right = queue[1];
+    for (int i = 0; i < 256; i++) {
+        if (freq[i] > 0) {
+            nodes[node_count] = malloc(sizeof(Node));
+            nodes[node_count]->symbol = (unsigned char)i;
+            nodes[node_count]->frequency = freq[i];
+            nodes[node_count]->left = nodes[node_count]->right = NULL;
+            node_count++;
+        }
+    }
+
+    // Сортуємо вузли по частоті
+    qsort(nodes, node_count, sizeof(Node*), compare_nodes);
+
+    // Побудова дерева
+    while (node_count > 1) {
+        Node* left = nodes[0];
+        Node* right = nodes[1];
 
         Node* parent = malloc(sizeof(Node));
-        parent->symbol.symbol = 0;  // Спільний символ
-        parent->symbol.frequency = left->symbol.frequency + right->symbol.frequency;
+        parent->symbol = 0;
+        parent->frequency = left->frequency + right->frequency;
         parent->left = left;
         parent->right = right;
 
-        // Видаляємо перші два елементи з черги та додаємо новий
-        memmove(queue, queue + 2, (queue_size - 2) * sizeof(Node*));
-        queue[queue_size - 2] = parent;
-        queue_size--;
+        // Зміщуємо вузли в черзі
+        memmove(nodes, nodes + 2, (node_count - 2) * sizeof(Node*));
+        nodes[node_count - 2] = parent;
+        node_count--;
 
-        qsort(queue, queue_size, sizeof(Node*), compare_nodes);
+        qsort(nodes, node_count, sizeof(Node*), compare_nodes);
     }
 
-    Node* root = queue[0];
-    free(queue);
-
-    return root;
+    return nodes[0]; // Повертаємо корінь дерева
 }
 
-// Функція для стиснення з використанням дерева Хаффмана
+// Функція для рекурсивного запису бітових кодів з дерева Хаффмана
+void generate_huffman_codes(Node* root, HuffmanCode* codes, char* current_code, int depth) {
+    if (!root) return;
+
+    if (root->left == NULL && root->right == NULL) {
+        current_code[depth] = '\0';
+        codes[root->symbol].symbol = root->symbol;
+        codes[root->symbol].code = strdup(current_code);
+    }
+
+    current_code[depth] = '0';
+    generate_huffman_codes(root->left, codes, current_code, depth + 1);
+    
+    current_code[depth] = '1';
+    generate_huffman_codes(root->right, codes, current_code, depth + 1);
+}
+
+// Функція для стиснення за допомогою Хаффмана
 int compress_1(const char* input_file_name, const char* output_file_name) {
     FILE *infile = fopen(input_file_name, "rb");
     if (!infile) {
@@ -157,43 +180,51 @@ int compress_1(const char* input_file_name, const char* output_file_name) {
     size_t file_size = ftell(infile);
     fseek(infile, 0, SEEK_SET);
 
-    unsigned char* buffer = malloc(file_size);
-    if (!buffer) {
+    unsigned char* data = malloc(file_size);
+    if (!data) {
         fclose(infile);
         return -1;
     }
 
-    fread(buffer, 1, file_size, infile);
+    fread(data, 1, file_size, infile);
     fclose(infile);
 
-    // Підрахунок частоти кожного байта
-    size_t frequencies[256] = {0};
-    for (size_t i = 0; i < file_size; i++) {
-        frequencies[buffer[i]]++;
+    // Створюємо дерево Хаффмана
+    Node* root = create_huffman_tree(data, file_size);
+
+    // Генерація кодів Хаффмана
+    HuffmanCode codes[256];
+    for (int i = 0; i < 256; i++) {
+        codes[i].code = NULL;
     }
 
-    HuffmanSymbol symbols[256];
-    size_t num_symbols = 0;
+    char current_code[256];
+    generate_huffman_codes(root, codes, current_code, 0);
 
-    for (int i = 0; i < 256; i++) {
-        if (frequencies[i] > 0) {
-            symbols[num_symbols].symbol = (unsigned char)i;
-            symbols[num_symbols].frequency = frequencies[i];
-            num_symbols++;
+    // Стиснення даних
+    FILE *outfile = fopen(output_file_name, "wb");
+    if (!outfile) {
+        free(data);
+        return -1;
+    }
+
+    for (size_t i = 0; i < file_size; i++) {
+        unsigned char symbol = data[i];
+        const char* code = codes[symbol].code;
+        for (size_t j = 0; code[j] != '\0'; j++) {
+            // Записуємо біт в файл
+            fputc(code[j] == '1' ? 1 : 0, outfile);
         }
     }
 
-    Node* huffman_tree = create_huffman_tree(symbols, num_symbols);
+    fclose(outfile);
+    free(data);
 
-    // Тут треба реалізувати кодування та запис бітових кодів в файл
-    // Оскільки це складніше, я залишаю це як заготовку для подальшої реалізації
-
-    free(buffer);
-    return 1;
+    return 1;  // Повертаємо успішний результат
 }
 
+// Функція для декомпресії за допомогою Хаффмана
 int decompress_1(const char* input_file_name, const char* output_file_name) {
-    // Реалізація декомпресії за допомогою Хаффмана буде складною
-    // і потребує зберігання дерев або довжини кодування кожного символу
-    return 0;
+    // Декомпресія за допомогою Хаффмана потребує відновлення дерева та розшифровки бітових кодів
+    return 0;  // Не реалізовано повністю
 }