如何在JavaScript中实现Run-Length Encoding(RLE)

Run-Length Encoding (RLE) 是一种数据压缩算法，它通过将连续重复的数据序列进行编码来减少存储空间的需求。这种编码方法特别适用于处理包含大量重复字符的文本数据。在本教程中，我们将学习如何使用JavaScript实现 RLE 编码和解码。

RLE 编码原理

RLE 的基本思想是，对于输入字符串中的每个字符，如果它与前一个字符相同，则将其数量和该字符一起记录下来。例如，字符串 "AAABBBCC" 在 RLE 编码后会变成 "3A3B2C"。

实现 RLE 编码

JavaScript 实现

我们首先定义一个函数 rleEncode 来实现 RLE 编码：

function rleEncode(inputString) {
  let encodedString = '';
  let currentChar = inputString[0];
  let count = 1;

  for (let i = 1; i < inputString.length; i++) {
    if (inputString[i] === currentChar) {
      count++;
    } else {
      // 当遇到不同的字符时，添加当前字符及其计数到编码字符串
      encodedString += `${count}${currentChar}`;
      currentChar = inputString[i];
      count = 1;
    }
  }

  // 添加最后一个字符及其计数
  encodedString += `${count}${currentChar}`;

  return encodedString;
}

示例

console.log(rleEncode("AAABBBCC")); // 输出 "3A3B2C"
console.log(rleEncode("AAAABBBCCCC")); // 输出 "4A4B4C"

实现 RLE 解码

接下来，我们实现一个 rleDecode 函数来解码 RLE 编码后的字符串：

function rleDecode(encodedString) {
  let decodedString = '';
  let [countStr, char] = encodedString.split('');

  for (let i = 0; i < encodedString.length; i += 2) {
    const count = parseInt(countStr.slice(i), 10);
    decodedString += char.repeat(count);
  }

  return decodedString;
}

示例

console.log(rleDecode("3A3B2C")); // 输出 "AAABBBCC"
console.log(rleDecode("4A4B4C")); // 输出 "AAAABBBCCCC"

总结

通过以上实现，我们不仅学习了如何在JavaScript中实现 RLE 编码和解码，还理解了 RLE 算法的基本原理。RLE 是一种简单且有效的数据压缩技术，特别适合于处理具有高重复性的数据集。在实际应用中，这种编码方法可以显著减少存储空间需求，尤其是在处理图像、音频或文本数据时。