如何將許多小整數存儲到字節數組中？

Question

我正在制作一個在線游戲，就像在許多在線游戲中一樣，我需要通過互聯網傳輸大量數據，因此我需要能夠有效地壓縮數據。

例如，我想從我的客戶端向服務器發送我的角色坐標。

編輯：是的，不好的例子，讓我更改值...

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

我知道X在發送之前存儲在Y之前，在字節數組上存儲在Z之前。

我知道在服務器中X不能小於-31或大於32，其他值相同。

65 * 65 * 33 = 139.425 3個數字= 17位的值的不同可能組合。

7 + 7 + 5 = 19位。

因此，如果我要在前7位中存儲X，然后在接下來的7位中存儲Y，然后在接下來的5位中存儲Z，則將需要19位，並且我能夠輕松地在另一側讀取它們，但是由於這3個數字可以取值的所有可能組合，只需要17位即可存儲，我感覺自己在這里失去了空間。 有沒有一種好的方法來使用少於19位壓縮這3個數字？

當然19位和17位都需要3個字節，但是如果分別是17位和15位，則將產生很大的差異。

Answer 1

我相信您所追求的是編碼算法，而不是壓縮算法。 要壓縮這些數字，您應該了解有關這些數字的一些其他信息。

對於編碼算法：您有65 * 65 * 33 = 139.425個不同的可能值。 Log2（139.425）〜17.09，因此至少需要18位才能對這些可能的值進行編碼。 一個簡單的編碼方案就像您說的那樣：

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

然后對其進行解碼：

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

現在，Value是一個整數。 如果要將其存儲在字節數組中，可以將該整數分成3個字節：

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

Answer 2

許多語言都支持位打包，但是我看不到這里的優勢。 每個值都小於一個字節，並且無論是否打包它們都需要相同數量的字節，因此您也可以節省打包/解壓縮值並僅解壓縮它們所花費的少量時間。

Answer 3

您可以看看gelasia-compacter 。

這是一個實用程序，它將一個數字序列打包在一個字節數組上，以使較小的數字占用更少的空間（並且這些數字可以長達很長，因此您不必在特殊情況下就非常大數字），它也有一種解壓縮它們的方法，該方法旨在與字節流一起使用（我的意思是，數據可以分成很多部分）。

當使用很多小數字時，這非常好，並且可以表示非常大的數字，但是如果數字太接近預期的int類型的大小，則可能會降低效率。

Answer 4

Google的協議緩沖區中使用了可變整數壓縮。 它稱為varint ，非常簡單。

Answer 5

我發現這種使用壓縮的BitSet 變體，您應該看一下。 作者聲稱該算法針對查詢速度而非空間進行了優化，但始終比Java的BitSet類具有更高的空間利用率。 我認為，如果通過導線發送大量的坐標，則與僅將位序列化為BitSet然后轉換為byte []相比，可能會看到改進。