Синтетические алгоритмы

Рассмотренные выше алгоритмы в «чистом виде» на практике не применяют из-за того, что эффективность каждого из них сильно зависит от начальных условий. В связи с этим, современные средства архивации данных используют более слож­ные алгоритмы, основанные на комбинации нескольких теоретических методов. Общим принципом в работе таких «синтетических» алгоритмов является предва­рительный просмотр и анализ исходных данных для индивидуальной настройки алгоритма на особенности обрабатываемого материала.

15. Программные средства сжатия данных

«Классическими» форматами сжатия данных, широко используемыми в повсе­дневной работе с компьютером, являются форматы .ZIP и .ARG. В последнее время к ним добавился популярный формат .RAR.

Архивом или архивным файлом называется сжатая резервная копия файла, папки или группы файлов и папок. Программы, которые используются для создания архивов, называются архиваторами.

Качество сжатия характеризуется коэффициентом (сте­пенью) сжатия, который представляет собой выраженное в процентах отношение дли­ны сжатого файла к длине исходного файла.

Чем меньше коэффициент сжатия, тем лучше сжат файл и тем меньше места за­нимает резервная копия. Этот коэффициент у разных архиваторов и различных архивируемых файлов колеблется от 15 до 90%. Разработанные методы сжатия файлов отличаются друг от друга способами, коэффициентами, скоростью сжа­тия, типами файлов, для которых достигается наилучший эффект от сжатия и т. д. Например, есть методы, которые любую цепочку подряд расположенных одинако­вых символов текста заменяют одним символом с указанием их количества в це­почке. В этом случае хороший эффект от сжатия будет достигнут у файлов, кото­рые содержат много пробелов (документы, бланки, отчеты и т. д.). В других случаях часто встречающиеся слова или последовательности подряд расположенных сим­волов — буквосочетания, слоги — заменяются коротким кодом. Для этих архива­торов наилучший эффект от сжатия достигается на файлах с текстами на спе­циальных или естественных языках. Поскольку одни архиваторы дают наибольший коэффициент сжатия на одной группе файлов с одними характеристиками содер­жимого, а другие — на другой группе файлов с иным содержанием, рекомендуется в каждом конкретном случае опытным путем подбирать архиватор, который дает наилучший коэффициент сжатия.

Некоторые архиваторы, их расширения и коэффициенты сжатия

Архиватор	Расширение	Коэффициент сжатия, %
WinArj	.Arj	17,3
WinZip	.Zip	16,3
WinRAR	.RAR	14,8

В силу большого разнообразия информации, хранящейся в файлах, можно утверж­дать, что наилучшего во всех отношениях архиватора, по-видимому, не существует.

Необходимо понимать, что прямое использование сжатого файла невозможно. Нельзя выполнить сжатую программу, так же как нельзя использовать какие-либо данные из сжатого файла. Файлы, подвергнутые сжатию, перед их прямым ис­пользованием необходимо восстановить (разархивировать, развернуть, выбрать) из архива. Восстановление файлов и папок из архивов в зависимости от типа созданного архива может осуществляться как с помощью программ-архиваторов, так и без них.

Разархивация (распаковка) — процесс восстановления файлов из архи­ва точно в таком виде, какой они имели до загрузки в архив. При распаковке файлы извлекаются из архива и помещаются на диск или в оперативную па­мять.

В настоящее время разработаны десятки различных программ архиваторов. К наи­более популярным архиваторам относятся WinArj, WinZip и WinRAR. Каждый архиватор назначает созданным им архивным файлам свое собственное расшире­ние, по которому архивы и опознаются как самими архиваторами, так и пользова­телями.

Несмотря на большое разнообразие в способах и характеристиках сжатия, боль­шинство архиваторов обладают примерно одним и тем же набором возможностей. Как правило, это добавление сжимаемых файлов в архив, обновление файлов в ар­хиве, просмотр содержимого и проверка целостности архива, удаление и извлече­ние из него.

Бывают случаи, когда созданный с целью подготовки резервных копий на гибких дисках архив оказывается настолько длинным, что он не помещается целиком на гибкую дискету. В таких ситуациях создается так называемый многотомный архив.

Многотомным называется архив, разбитый на несколько частей, каждая из которых целиком помещается на отдельной дискете. Дискеты, на которых располагаются от­дельные части архива, называются томами архива.

Некоторые архиваторы могут создавать так называемые самораспаковывающие­ся архивы, отличающиеся от обычных тем, что для восстановления файлов из ар­хива не требуется программа-архиватор. Такие архивы создаются в виде выполня­ющихся программ с расширением .ехе, которые распаковываются самостоятельно при запуске программы-архива.

Таким образом, архивные файлы могут быть обычными, многотомными, самораспаковывающимися и многотомными самораспаковывающимися.