VInt编码简介

发布时间:2024年01月23日

以下是常见的编码方式:

  1. ASCII编码:ASCII(American Standard Code for Information Interchange)编码是一种最早的字符编码,使用7个比特位来表示128个字符,包括英文字母、数字和一些常见符号。

  2. UTF-8编码:UTF-8(Unicode Transformation Format-8)编码是一种可变长度的Unicode字符编码方式,它可以用1-4个字节表示一个字符,兼容ASCII编码,并且可以表示全球范围内的所有字符。

  3. UTF-16编码:UTF-16编码也是Unicode字符编码方式之一,它使用16位编码一个字符,可以表示全球范围内的所有字符。

  4. UTF-32编码:UTF-32编码是Unicode字符编码方式之一,它使用32位编码一个字符,可以表示全球范围内的所有字符。

  5. BCD编码:BCD(Binary Coded Decimal)编码是一种将十进制数字转换为二进制编码的方式,每个十进制数使用4个比特位进行编码,常用于数字显示和计算机硬件中。

  6. Base64编码:Base64编码是一种将二进制数据转换为可打印字符的编码方式,它将每三个字节转换为四个可打印字符,常用于在网络传输中传递二进制数据。

  7. JSON编码:JSON(JavaScript Object Notation)编码是一种轻量级的数据交换格式,广泛应用于前端与后端的数据传输和存储。它使用ASCII字符来表示数据,支持数组、对象、字符串、数字等类型。

  8. XML编码:XML(eXtensible Markup Language)编码是一种用于描述和传输结构化数据的标记语言,它使用标签和属性来描述数据结构和内容。

  9. URL编码:URL编码是一种将URL中特殊字符转换为%xx形式的编码方式,以便在网络传输中正确解析和处理。

  10. ZigZag编码:ZigZag编码是一种将有符号整数转换为无符号整数的编码方式。它通过将有符号整数的最高位(符号位)移到最低位来实现编码,从而使得正负数都可以用无符号整数来表示。

  11. Delta编码:Delta编码是一种将数据序列中的差异进行编码的方式。它通过将每个值与前一个值之间的差值编码为VInt(或其他整数编码方式)来实现。这种编码方式适用于具有较小差异的数据序列,可以有效地减少数据的存储空间。

  12. RLE编码:RLE(Run-Length Encoding)编码是一种将连续重复的数据序列编码为单个值和重复次数的方式。它将连续出现的相同值替换为一个值和重复的次数,从而减少数据的存储空间。

  13. VInt编码是一种用于对整数进行压缩编码的方法。VInt代表"Variable Length Integer",即可变长度整数。其主要思想是根据整数的大小动态选择字节长度,以节省存储空间。

这些编码方式在不同的应用场景下有不同的使用,选择合适的编码方式可以提高数据传输效率、节省存储空间并确保数据的正确解析。

在VInt编码中,一个整数以多个字节的形式表示。第一个字节的最高位为1,表示后面还有字节。剩余的7位(最低位到第7位)用于存储整数的最低7位。如果该整数的范围在0到127之间,那么只需要一个字节就可以表示;如果整数的范围在128到16383之间,那么需要两个字节,依此类推。

例如,整数5的VInt编码为00000101(一个字节);整数300的VInt编码为10010100 00000010(两个字节)。

VInt编码具有以下特点:

  1. 可变长度:根据整数的大小灵活选择字节长度,节省存储空间。
  2. 字节顺序:对于多字节编码,高位字节放在前面,低位字节放在后面。
  3. 效率:相对于固定长度编码,VInt编码可以更高效地压缩整数。

VInt编码广泛应用于各种领域,如数据压缩、索引技术和网络传输等,以提高存储和传输效率。

VInt编码的优点包括:

  1. 省空间:VInt编码可以根据整数的范围灵活选择字节长度,可以节省存储空间。
  2. 高效传输:相对于固定长度编码,VInt编码在网络传输中更高效,可以减少带宽的占用。
  3. 简单实现:VInt编码算法相对简单,易于实现和理解。

VInt编码的缺点包括:

  1. 解码过程相对复杂:相对于固定长度编码,解码VInt编码需要进行位操作和计算,相对复杂一些。
  2. 无法直接支持负数:VInt编码通常用于无符号整数的编码,不能直接支持负数的编码。

VInt编码的应用场景包括:

  1. 数据压缩:VInt编码可以用于对整数数据进行压缩,节省存储空间。
  2. 索引技术:在索引数据结构中,VInt编码可以用于对整数的索引键进行编码,减小索引的大小。
  3. 网络传输:VInt编码可以用于网络传输中对整数的压缩编码,减少传输的数据量。

举例说明使用方法: 假设有一组整数数据:[10, 100, 2000, 30000, 500000]。现在要对这些整数进行VInt编码。

首先,将每个整数转换为VInt编码: 10的VInt编码为00001010 100的VInt编码为01100100 2000的VInt编码为11111010 00001000 30000的VInt编码为11110000 10001100 500000的VInt编码为10011110 01000000

最终,将所有整数的VInt编码连起来,即得到整组数据的VInt编码: 00001010 01100100 11111010 00001000 11110000 10001100 10011110 01000000

这样,通过VInt编码,我们可以将原始的整数数据进行压缩编码,并且在存储和传输过程中节省存储空间和带宽。

文章来源:https://blog.csdn.net/songpeiying/article/details/135749888
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