C++ string庫對字符串的壓縮與解壓

在C++中，string庫提供了一些基本的字符串操作，但它本身并不直接支持字符串的壓縮和解壓。壓縮和解壓字符串通常涉及到字符的重復和位置信息的存儲，這可能需要自定義的數據結構和算法來實現。

如果你想要實現字符串的壓縮和解壓功能，你可以考慮以下幾種方法：

1. 使用自定義數據結構：你可以創建一個自定義的數據結構來存儲壓縮后的字符串信息。這個數據結構可以包括一個指向原始字符串的指針、一個表示字符串長度的值以及一個表示字符重復次數的數組。解壓時，你可以根據這些信息重新構建原始字符串。
2. 使用第三方庫：有一些第三方庫提供了字符串壓縮和解壓的功能。例如，zlib是一個廣泛使用的壓縮庫，它可以用于壓縮和解壓二進制數據。你可以將字符串轉換為二進制數據，然后使用zlib進行壓縮和解壓。
3. 使用標準庫中的其他函數：雖然string庫本身不支持字符串的壓縮和解壓，但你可以使用標準庫中的其他函數來實現一些簡單的壓縮和解壓操作。例如，你可以使用std::unique_ptr和std::vector來存儲不重復的字符和它們的位置信息。

下面是一個簡單的示例，展示了如何使用std::vector和std::unique_ptr來實現字符串的部分壓縮（只保留不重復的字符）：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <memory>

std::string compress_string(const std::string& s) {
    std::vector<std::unique_ptr<char[]>> chars;
    int count = 1;
    for (size_t i = 1; i <= s.size(); ++i) {
        if (i == s.size() || s[i] != s[i - 1]) {
            chars.push_back(std::make_unique<char[]>(count + 1));
            std::copy_n(s.begin() + i - count, count, chars.back().get());
            chars.back()[count] = '\0';
            count = 1;
        } else {
            ++count;
        }
    }
    return std::string(chars.begin(), chars.end()->begin() + count);
}

std::string decompress_string(const std::string& s) {
    std::string result;
    size_t i = 0;
    while (i < s.size()) {
        size_t count = 0;
        while (i < s.size() && s[i] >= '0' && s[i] <= '9') {
            count = count * 10 + (s[i] - '0');
            ++i;
        }
        if (count == 0) {
            result += s[i++];
        } else {
            for (size_t j = 0; j < count; ++j) {
                result += s[i++];
            }
        }
    }
    return result;
}

int main() {
    std::string s = "aaabbbcccaaa";
    std::string compressed = compress_string(s);
    std::string decompressed = decompress_string(compressed);
    std::cout << "Original: "<< s << std::endl;
    std::cout << "Compressed: " << compressed << std::endl;
    std::cout << "Decompressed: " << decompressed << std::endl;
    return 0;
}

請注意，這個示例只是一個簡單的演示，它只壓縮了連續重復的字符，并沒有實現真正的壓縮算法。如果你需要更復雜的壓縮和解壓功能，你可能需要使用更強大的庫或工具。