对于一个项目,我必须将二进制字符串转换为(数组)字节,并将其写入二进制文件。
假设我使用霍夫曼编码将句子转换为代码字符串。例如,如果句子是:“你好”h = 00 e = 01,l = 10,o = 11
然后字符串表示为0001101011。
我如何将其转换为字节? < - 如果这个问题没有意义,那是因为我对位/字节按位移位知之甚少,所有这些都与操作1和0有关。
答案 0 :(得分:1)
这是一个简单但可能效率低下的实现:
import java.io.FilterOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
public class BitOutputStream extends FilterOutputStream {
private int bits = 0;
private int n = 0;
private long totalBits = 0;
public BitOutputStream(OutputStream out) {
super(out);
}
private void writeSingleBit(int bit) throws IOException {
bits = (bits << 1) | (bit & 1);
n++;
totalBits++;
if (n == 8) {
super.write(bits);
bits = 0;
n = 0;
}
}
/**
* Writes the <i>numberOfBits</i> lower bits of <i>bitsToWrite</i> to the
* output stream, starting with the most significant bit.
*/
public void writeBits(int bitsToWrite, int numberOfBits) throws IOException {
for (int i = numberOfBits - 1; i >= 0; i--) {
int bit = bitsToWrite >> i;
writeSingleBit(bit);
}
}
@Override
public void write(byte[] b, int off, int len) throws IOException {
for (int i = 0; i < len; i++)
writeBits(b[off + i], 8);
}
@Override
public final void write(int b) throws IOException {
writeBits(b, 8);
}
@Override
public final void flush() throws IOException {
writeBits(0, (8 - n) & 0x07);
}
/**
* Returns the number of bits that have been written to this bitstream.
*/
public long getTotalBits() {
return totalBits;
}
}
相应的单元测试:
import static org.junit.Assert.*;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import org.junit.Test;
public class BitOutputStreamTest {
@Test
public void hello() throws IOException {
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
BitOutputStream bos = new BitOutputStream(baos);
bos.writeBits(0x00, 2);
bos.writeBits(0x01, 2);
bos.writeBits(0x02, 2);
bos.writeBits(0x02, 2);
bos.writeBits(0x03, 2);
assertEquals(10, bos.getTotalBits());
bos.close();
assertEquals(16, bos.getTotalBits());
assertArrayEquals(new byte[] { 0x1A, (byte) 0xC0 }, baos.toByteArray());
}
}
此代码不会输出您想要的字符串表示中的位,但是当您希望稍后将它们写入基于字节的流时,这是可行的方法。
更新(2010-09-25):修复了write(byte[], int, int)
方法中的错误。我忘了将off
添加到数组索引。
答案 1 :(得分:0)
为什么需要先转换为“二进制字符串”?只需直接写入字节作为输出。
从概念上讲,您所做的是将位写入byte
,直到您填写byte
为止。这是通过位移完成的。要在值的底部添加1位,请执行以下操作:
b = (b << 1) | 1;
然后一旦填满了一个字节,就需要增加输出byte[]
以便为另一个人腾出空间,直到完成为止。您也可以使用ByteArrayOutputStream
来稳定输出byte
,然后再获得byte[]
。
我可以指向a class,允许你追加位,然后稍后得到结果字节,认为它创建的是int
s而不是字节的数组。你可以用它作为例子。
答案 2 :(得分:0)
如果你真的想要(或不得不)创建位的字符串表示,你可以在长度为8的子串中拆分字符串(注意最后一个不一定是长度为8的字符串)。
Integer 有一个解析字符串表示的方法,可以通过调用radix = 2来解析'0'和'1'的序列。
static int parseInt(String s, int radix)
将字符串参数解析为第二个参数指定的基数中的有符号整数。
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编辑: 根据评论Byte.parseByte是要走的路。
答案 3 :(得分:0)
通过串联字符串表示来编码字符串,表示单个字符的位序列,然后再将其转换为字节似乎是一种非常昂贵的处理方式。
您可能希望查看Preon。 Preon首先具有BitChannel抽象功能,可以防止您不必担心自己的转移。您可以简单地将位序列写入BitChannel。它将在内部跟踪'位指针',并将所有内容转换为更下游的字节。
BitChannel channel = new OutputStreamBitChannel(...);
channel.write(1, 0); // 0 = 'h'
channel.write(2, 1); // 01 = 'e'
channel.write(3, 2); // 10 = 'l'
channel.write(4, 2); // 11 = '0'
然而,理想情况下,你可以使用Preon的更高级别的抽象(preon-binding)来阻止你自己处理 。它只需要你的字符串上的注释。
@BoundHuffmanCoded String toBeEncoded = "hello";
...... Preon将负责其余的工作。现在,请记住,这是理想的情况,Preon没有这个注释尚未。但是可以自己注册一个编解码器。但要注意它,因为这肯定会进入未来版本的Preon。