简单的数据压缩

压缩实际上就是一种节省空间的行为，比如一个字符占8位，当我们需要用一串字符来记录某种信息时，所占大小就是字符数x8.比如现在需要记录某一串遗传信息核苷酸ATCG。

eg：ATCGATTCTG

则需要10x8 = 80位。

因为以上的字符比较特殊，它是只有4个符号组成，那么我们约定：用2位存储来指代上面的其中一个符号，则就能达到节省空间的目的。

eg：A:00 T:01 C:10 G:11

那么上述字符串就能压缩成：00011011000101100111，只需要10x2=20位就能完成对该信息的存储。

这就是压缩原理。

需要解压缩的时候，再按每两位取出其中的值，通过枚举就能够解析原来存储的信息。当然这些压缩和解压缩需要事先进行设计的。

import Foundation

struct CompressedGene {
    let lenght:Int
    private let bitVector : CFMutableBitVector
    
    init(string:String) {
        lenght = string.count
        bitVector = CFBitVectorCreateMutable(kCFAllocatorDefault, lenght*2)
        CFBitVectorSetCount(bitVector, lenght*2)
        compress(gene: string)
    }
    
    private func compress(gene:String){
        for (index,item) in gene.uppercased().enumerated() {
            let start = index*2
            switch item {
            case "A":
                //其中bitVector是压缩后的对象，start是往对象添加数据的位置，最后一位是添加的内容
                //此处添加的是00
                CFBitVectorSetBitAtIndex(bitVector, start, 0)
                CFBitVectorSetBitAtIndex(bitVector, start+1, 0)
            case "T"://01
                CFBitVectorSetBitAtIndex(bitVector, start, 0)
                CFBitVectorSetBitAtIndex(bitVector, start+1, 1)
            case "C"://10
                CFBitVectorSetBitAtIndex(bitVector, start, 1)
                CFBitVectorSetBitAtIndex(bitVector, start+1, 0)
            case "G"://11
                CFBitVectorSetBitAtIndex(bitVector, start, 1)
                CFBitVectorSetBitAtIndex(bitVector, start+1, 1)
            default:
                print("混入了奇奇怪怪的东西，在第\(index)位")
            }
        }
    }
}

print("\(CompressedGene(string: "ATCGATTCTG"))")

运行结果:
在这里插入图片描述

解压缩

private func decompress()->String{
        var gene:String = ""
        for index in 0 ..< lenght {
            let start = index*2
            let firstBit = CFBitVectorGetBitAtIndex(bitVector, start)
            let nextBit = CFBitVectorGetBitAtIndex(bitVector, start+1)
            
            switch (firstBit,nextBit) {
            case (0,0):
                gene += "A"
            case (0,1):
                gene += "T"
            case (1,0):
                gene += "C"
            case (1,1):
                gene += "G"
            default:
                break
            }
        }
        return gene
    }