Implémenter des techniques avancées de compression de données, Excel VBA

Implémenter des techniques avancées de compression de données, Excel VBA

Implémenter des techniques avancées de compression de données dans Excel VBA peut être un défi, mais c’est tout à fait faisable. Excel VBA ne dispose pas de méthodes intégrées pour la compression comme celles que l’on trouve dans des bibliothèques spécialisées (comme zlib), mais nous pouvons tout de même implémenter des algorithmes de compression simples, tels que l’encodage par longueur de répétition (Run-Length Encoding – RLE) ou même des algorithmes plus complexes comme le codage de Huffman.
Qu’est-ce que l’encodage par longueur de répétition (RLE) ?
L’encodage par longueur de répétition (RLE) est une technique simple de compression de données où les séquences de caractères identiques (ou « runs ») sont stockées comme une seule valeur avec un compte. Par exemple, si vous avez la séquence suivante :
AAAABBBCCDAA
Elle serait compressée en :
4A3B2C1D2A
La compression fonctionne en remplaçant chaque série de caractères identiques par le nombre d’occurrences suivi du caractère lui-même.
Code détaillé pour l’encodage par longueur de répétition (RLE) en VBA
Nous allons commencer par une fonction VBA simple qui compresse une chaîne de caractères en utilisant la méthode RLE.
Étape 1 : Ouvrir l’éditeur VBA
Appuyez sur Alt + F11 pour ouvrir l’éditeur Visual Basic for Applications (VBA) dans Excel.
Étape 2 : Insérer un module

• Faites un clic droit sur VBAProject (Votre nom de classeur) dans le panneau de gauche.
• Sélectionnez Insérer → Module.

Étape 3 : Écrire le code de compression (RLE)

Function RunLengthEncode(inputStr As String) As String
    Dim outputStr As String
    Dim count As Integer
    Dim currentChar As String
    Dim i As Integer
    ' Initialiser la chaîne de sortie
    outputStr = ""
    ' Vérifier que la chaîne d'entrée n'est pas vide
    If Len(inputStr) = 0 Then
        RunLengthEncode = ""
        Exit Function
    End If
    ' Initialiser le compteur pour le premier caractère
    count = 1
    currentChar = Mid(inputStr, 1, 1)
    ' Parcourir la chaîne d'entrée à partir du deuxième caractère
    For i = 2 To Len(inputStr)
        If Mid(inputStr, i, 1) = currentChar Then
            ' Si le caractère actuel est identique au précédent, augmenter le compteur
            count = count + 1
        Else
            ' Lorsque les caractères ne correspondent plus, ajouter le compte et le caractère à la sortie
            outputStr = outputStr & count & currentChar
            ' Réinitialiser le compteur et définir currentChar au nouveau caractère
            currentChar = Mid(inputStr, i, 1)
            count = 1
        End If
    Next i
    ' Ajouter le dernier jeu de caractères et son compte à la sortie
    outputStr = outputStr & count & currentChar
    ' Retourner la chaîne compressée
    RunLengthEncode = outputStr
End Function

Explication du code :
1. Entrée et initialisation :

• La fonction prend un paramètre inputStr, qui est la chaîne de caractères à compresser.
• La variable outputStr est utilisée pour stocker le résultat compressé, et count sert à suivre le nombre de caractères consécutifs identiques.

2. Boucle à travers la chaîne :

• Nous comparons chaque caractère de la chaîne d’entrée avec le précédent. Si les caractères sont identiques, nous incrémentons le count.
• Lorsque les caractères ne correspondent plus, nous ajoutons à outputStr la valeur de count suivie du caractère. Nous réinitialisons ensuite count pour le nouveau caractère.

3. Finalisation de la compression :

• Une fois la boucle terminée, nous ajoutons la dernière séquence de caractères et son compte à outputStr.

4. Retour du résultat :

• La fonction retourne finalement la chaîne compressée.

Étape 4 : Tester la fonction de compression
Vous pouvez tester cette fonction en l’appelant depuis une cellule dans votre feuille Excel ou depuis une autre fonction VBA.

Sub TestRunLengthEncoding()
    Dim originalString As String
    Dim compressedString As String
    ' Chaîne de test
    originalString = "AAAABBBCCDAA"
    ' Appeler la fonction RunLengthEncode
    compressedString = RunLengthEncode(originalString)
    ' Afficher le résultat
    MsgBox "Original: " & originalString & vbCrLf & "Compressed: " & compressedString
End Sub

Étape 5 : Explication de la sortie
Si vous exécutez la macro TestRunLengthEncoding, une boîte de message s’affichera avec :
Original: AAAABBBCCDAA
Compressed: 4A3B2C1D2A
Étape 6 : Comment aller plus loin avec des algorithmes plus avancés
Bien que l’encodage par longueur de répétition soit une technique simple, elle est efficace dans certains types de données, en particulier lorsque les séquences de caractères répétées sont longues. Pour des méthodes de compression plus complexes, telles que le codage de Huffman, il vous faudrait mettre en œuvre un algorithme plus sophistiqué. Voici un aperçu de ce qu’est le codage de Huffman et comment vous pourriez l’implémenter :
Aperçu du codage de Huffman
Le codage de Huffman est un algorithme largement utilisé pour la compression sans perte de données. Il attribue des codes de longueur variable aux caractères d’entrée, les codes les plus courts étant attribués aux caractères les plus fréquents. Cela permet de minimiser l’espace total requis pour le stockage.
L’implémentation du codage de Huffman en VBA serait bien plus complexe que l’encodage RLE, car elle implique de créer une table de fréquences pour les caractères, de construire un arbre binaire basé sur ces fréquences, et de générer les codes correspondants. Cependant, je peux vous guider sur la mise en œuvre de cet algorithme si vous êtes intéressé.
Prochaines étapes pour des algorithmes de compression :
1. Codage de Huffman : Implémenter une analyse de fréquence des caractères, construire un arbre binaire (en utilisant des files de priorité), et générer les codes correspondants.
2. Lempel-Ziv-Welch (LZW) : Un algorithme basé sur un dictionnaire utilisé par des formats de fichiers comme .gif et .zip.
3. Algorithme Deflate : Une combinaison de LZ77 et du codage de Huffman, utilisée dans les fichiers .zip et .gzip.
Conclusion
Cet exemple montre comment implémenter une technique de compression simple, l’encodage par longueur de répétition (RLE), en VBA. Bien que ce soit une méthode relativement simple, vous pouvez l’étendre à des techniques plus avancées, telles que le codage de Huffman ou LZW, en approfondissant davantage les algorithmes sous-jacents. N’hésitez pas à me dire si vous souhaitez explorer l’une de ces techniques plus avancées en détail !