#include <stdio.h>
#define BITS 12                  /* Установка длины кода равной 12, 13   */
#define HASHING_SHIFT BITS-8     /* или 14 битам.                        */
#define MAX_VALUE (1 << BITS) - 1/* Отметим, что на MS-DOS-машине при    */
#define MAX_CODE MAX_VALUE - 1   /* длине кода 14 бит необходимо компи-  */
                                 /* лировать, используя large-модель.    */
#if BITS == 14
  #define TABLE_SIZE 18041       /* Размер таблицы строк должен быть     */
#endif                           /* простым числом, несколько большим,   */
#if BITS == 13                   /* чем 2**BITS.                         */
  #define TABLE_SIZE 9029
#endif
#if BITS <= 12
  #define TABLE_SIZE 5021
#endif

void *malloc();
/* Это массив для значений кодов            */
int *code_value;
/* Этот массив содержит префиксы кодов      */
unsigned int *prefix_code;
/* Этот массив содержит добавочные символы  */
unsigned char *append_character;
/* Этот массив содержит декодируемые строки */
unsigned char decode_stack[4000];

/*******************************************************************
** Эта программа получает имя файла из командной строки.
** Она упаковывает
** файл, посылая выходной поток в файл test.lzw. Затем распаковывает
** test.lzw в test.out. Test.out должен быть точной копией исходного
** файла.
********************************************************************/

main(int argc, char *argv[])
{
FILE *input_file;
FILE *output_file;
FILE *lzw_file;
char input_file_name[81];
/*
**  Эти три буфера необходимы на стадии упаковки.
*/
 code_value=malloc(TABLE_SIZE*sizeof(unsigned int));
 prefix_code=malloc(TABLE_SIZE*sizeof(unsigned int));
 append_character=malloc(TABLE_SIZE*sizeof(unsigned char));
 if (code_value==NULL || prefix_code==NULL || append_character==NULL)
 {
     printf("Fatal error allocating table space!\n");
     exit();
 }

/*
** Получить имя файла, открыть его и открыть выходной lzw-файл.
*/
    if (argc>1)
        strcpy(input_file_name,argv[1]);
    else
    {
        printf("Input file name? ");
        scanf("%s",input_file_name);
    }
    input_file=fopen(input_file_name,"rb");
    lzw_file=fopen("test.lzw","wb");
    if (input_file==NULL || lzw_file==NULL)
    {
        printf("Fatal error opening files.\n");
        exit();
    };
/*
** Сжатие файла.
*/
    compress(input_file,lzw_file);
    fclose(input_file);
    fclose(lzw_file);
    free(code_value);
/*
** Сейчас открыть файлы для распаковки.
*/
    lzw_file=fopen("test.lzw","rb");
    output_file=fopen("test.out","wb");
    if (lzw_file==NULL || output_file==NULL)
    {
        printf("Fatal error opening files.\n");
        exit();
    };
/*
** Распаковка файла.
*/
    expand(lzw_file,output_file);
    fclose(lzw_file);
    fclose(output_file);
    free(prefix_code);
    free(append_character);
}

/*
** Процедура сжатия.
*/
compress(FILE *input,FILE *output)
{
unsigned int next_code;
unsigned int character;
unsigned int string_code;
unsigned int index;
int i;
    next_code=256;    /* Next_code - следующий доступный код строки */
    for (i=0;i<TABLE_SIZE;i++)/*Очистка таблицы строк перед стартом */
        code_value[i]=-1;
    i=0;
    printf("Compressing...\n");
    string_code=getc(input);   /* Get the first code*/

/*
** Основной цикл. Он выполняется до тех пор, пока возможно чтение
** входного потока.  Отметим, что он прекращает заполнение таблицы
** строк после того, как все возможные коды были использованы.
*/
    while ((character=getc(input)) != (unsigned)EOF)
    {
        if (++i==1000)            /* Печатает * через каждые 1000  */
        {                         /* чтений  входных символов (для */
            i=0;                  /* умиротворения зрителя).       */
            printf("*");
        }
		/* Смотрит, есть ли строка */
        index=find_match(string_code,character);
        if (code_value[index] != -1)      /* в таблице.  Если есть,*/
            string_code=code_value[index];/* получает значение кода*/
        else                              /* Если нет, добавляет ее*/
        {                                 /* в таблицу.            */
            if (next_code <= MAX_CODE)
			            {
                code_value[index]=next_code++;
                prefix_code[index]=string_code;
                append_character[index]=character;
            }
            output_code(output,string_code);/*Когда обнаруживается, что*/
            string_code=character;          /*строки нет в таблице,   */
        }                                  /*выводится последняя строка*/
    }                                      /*перед добавлением новой   */
/*
** End of the main loop.
*/
    output_code(output,string_code);  /* Вывод последнего кода       */
    output_code(output,MAX_VALUE);    /* Вывод признака конца потока */
    output_code(output,0);            /* Очистка буфера вывода       */
    printf("\n");
}
/*
** Процедура хэширования.  Она пытается найти сопоставление для строки
** префикс+символ в таблице строк. Если найдено, возвращается индекс.
** Если нет, то возвращается первый доступный индекс.
*/
find_match(int hash_prefix,unsigned int hash_character)
{
int index;
int offset;

    index = (hash_character << HASHING_SHIFT) ^ hash_prefix;
    if (index == 0)
        offset = 1;
    else
        offset = TABLE_SIZE - index;
    while (1)
    {
if (code_value[index] == -1)
      return(index);
if (prefix_code[index]==hash_prefix
&&append_character[index]==hash_character)
      return(index);
  index -= offset;
  if (index < 0)
      index += TABLE_SIZE;
    }
}

/*
**  Процедура распаковки.  Она читает файл LZW-формата и распаковывает
**  его в выходной файл.
*/
expand(FILE *input,FILE *output)
{
unsigned int next_code;
unsigned int new_code;
unsigned int old_code;
int character;
int counter;
unsigned char *string;
char *decode_string(unsigned char *buffer,unsigned int code);
    next_code=256;            /* Следующий доступный код.          */
    counter=0;                 /* Используется при выводе на экран.*/
    printf("Expanding...\n");

  old_code=input_code(input);/*Читается первый код, инициализируется*/
  character=old_code;   /* переменная character и посылается первый */
  putc(old_code,output);      /* код в выходной файл.      */
/*
**  Основной цикл распаковки.  Читаются коды из LZW-файла до тех пор,
**  пока не встретится специальный код, указывающий на конец данных.
*/
    while ((new_code=input_code(input)) != (MAX_VALUE))
    {
        if (++counter==1000) { counter=0; printf("*"); }
/*
** Проверка кода для специального случая
** STRING+CHARACTER+STRING+CHARACTER+
** STRING, когда генерируется неопределенный код.
** Это заставляет его декодировать последний код,
** добавив CHARACTER в конец декод. строки.
*/
        if (new_code>=next_code)
        {
            *decode_stack=character;
            string=decode_string(decode_stack+1,old_code);
        }
/*
** Иначе декодируется новый код.
*/
        else
            string=decode_string(decode_stack,new_code);
/*
** Выводится декодируемая строка в обратном порядке.
*/
        character=*string;
        while (string >= decode_stack)
            putc(*string--,output);
/*
** Наконец, если возможно, добавляется новый код в таблицу строк.
*/
        if (next_code <= MAX_CODE)
        {
            prefix_code[next_code]=old_code;
            append_character[next_code]=character;
            next_code++;
        }
        old_code=new_code;
    }
    printf("\n");
}

/*
** Процедура простого декодирования строки из таблицы строк,
* сохраняющая
** результат в буфер.  Этот буфер потом может быть выведен
** в обратном порядке программой распаковки.
*/
char *decode_string(unsigned char *buffer,unsigned int code)
{
int i;

    i=0;
    while (code > 255)
    {
        *buffer++ = append_character[code];
        code=prefix_code[code];
        if (i++>=4094)
        {
            printf("Fatal error during code expansion.\n");
            exit();
        }
    }
    *buffer=code;
    return(buffer);
}
/*
** Следующие две процедуры управляют вводом/выводом кодов
** переменной длины.  Они для ясности написаны чрезвычайно
** простыми и не очень эффективны.
*/
input_code(FILE *input)
{
unsigned int return_value;
static int input_bit_count=0;
static unsigned long input_bit_buffer=0L;
    while (input_bit_count <= 24)
    {
input_bit_buffer|=(unsigned long)getc(input)<<(24-input_bit_count);
input_bit_count += 8;
    }
    return_value=input_bit_buffer >> (32-BITS);
    input_bit_buffer <<= BITS;
    input_bit_count -= BITS;
    return(return_value);
}
output_code(FILE *output,unsigned int code)
{
static int output_bit_count=0;
static unsigned long output_bit_buffer=0L;
output_bit_buffer|=(unsigned long)code<<(32-BITS-output_bit_count);
    output_bit_count += BITS;
    while (output_bit_count >= 8)
    {
        putc(output_bit_buffer >> 24,output);
        output_bit_buffer <<= 8;
        output_bit_count -= 8;
    }