如何将许多小整数存储到字节数组中？

Question

我正在制作一个在线游戏，就像在许多在线游戏中一样，我需要通过互联网传输大量数据，因此我需要能够有效地压缩数据。

例如，我想从我的客户端向服务器发送我的角色坐标。

编辑：是的，不好的例子，让我更改值...

X坐标（例如-32至32）。（65个可能的值）Y坐标（-32至32）。（65个可能的值）Z坐标（-16至16）。（33个可能的值）

我知道X在发送之前存储在Y之前，在字节数组上存储在Z之前。

我知道在服务器中X不能小于-31或大于32，其他值相同。

65 * 65 * 33 = 139.425 3个数字= 17位的值的不同可能组合。

7 + 7 + 5 = 19位。

因此，如果我要在前7位中存储X，然后在接下来的7位中存储Y，然后在接下来的5位中存储Z，则将需要19位，并且我能够轻松地在另一侧读取它们，但是由于这3个数字可以取值的所有可能组合，只需要17位即可存储，我感觉自己在这里失去了空间。 有没有一种好的方法来使用少于19位压缩这3个数字？

当然19位和17位都需要3个字节，但是如果分别是17位和15位，则将产生很大的差异。

Answer 1

我相信您所追求的是编码算法，而不是压缩算法。 要压缩这些数字，您应该了解有关这些数字的一些其他信息。

对于编码算法：您有65 * 65 * 33 = 139.425个不同的可能值。 Log2（139.425）〜17.09，因此至少需要18位才能对这些可能的值进行编码。 一个简单的编码方案就像您说的那样：

Value = Z*65*65 + Y*65 + X

然后对其进行解码：

X = Value % 65
Y = (Value/65) % 65
Z = (Value/65/65) % 33

现在，Value是一个整数。 如果要将其存储在字节数组中，可以将该整数分成3个字节：

Byte1 = Value & 255;
Byte2 = (Value>>8) & 255;
Byte3 = (Value>>16) & 255;

Answer 2

许多语言都支持位打包，但是我看不到这里的优势。 每个值都小于一个字节，并且无论是否打包它们都需要相同数量的字节，因此您也可以节省打包/解压缩值并仅解压缩它们所花费的少量时间。

Answer 3

您可以看看gelasia-compacter 。

这是一个实用程序，它将一个数字序列打包在一个字节数组上，以使较小的数字占用更少的空间（并且这些数字可以长达很长，因此您不必在特殊情况下就非常大数字），它也有一种解压缩它们的方法，该方法旨在与字节流一起使用（我的意思是，数据可以分成很多部分）。

当使用很多小数字时，这非常好，并且可以表示非常大的数字，但是如果数字太接近预期的int类型的大小，则可能会降低效率。

Answer 4

Google的协议缓冲区中使用了可变整数压缩。 它称为varint ，非常简单。

Answer 5

我发现这种使用压缩的BitSet 变体，您应该看一下。 作者声称该算法针对查询速度而非空间进行了优化，但始终比Java的BitSet类具有更高的空间利用率。 我认为，如果通过导线发送大量的坐标，则与仅将位序列化为BitSet然后转换为byte []相比，可能会看到改进。