蓝桥杯 程序设计_7

        一种Playfair密码变种加密方法如下:首先选择一个密钥单词(称为pair)(字母不重复,且都为小写字母),然后与字母表中其他字母一起填入至一个5x5方阵中,填入方法如下:

1.首先按行填入密钥串。

2.紧接其后,按字母序按行填入不在密钥串中的字母。

3.由于方阵中只有25个位置,最后剩下的那个字母则不需变换。

如果密钥为youandme,则该方阵如下:  

y o u a n

d m e b c

f g h i j

k l p q r

s t v w x

在加密一对字母时,如am,在方阵中找到以这两个字母为顶点的矩形(红色字体):

o u a n

d m e b c

f g h i j

k l p q r

s t v w x

这对字母的加密字母为该矩形的另一对顶点,如本例中为ob

请设计程序,使用上述方法对输入串进行加密,并输出加密后的串。

另外有如下规定:

1一对一对取字母,如果最后只剩下一个字母,则不变换,直接放入加密串中;

2、如果一对字母中的两个字母相同,则不变换,直接放入加密串中;

3、如果一对字母中有一个字母不在正方形中,则不变换,直接放入加密串中;

4、如果字母对出现在方阵中的同一行或同一列,如dfhi,则只需简单对调这两个字母,即变换为fdih

5、如果在正方形中能够找到以字母对为顶点的矩形,假如字母对为am,则该矩形的另一对顶点字母中,与a同行的字母应在前面,在上例中应是ob;同样若待变换的字母对为ta,则变换后的字母对应为wo

6、本程序中输入串均为小写字母,并不含标点、空格或其它字符。

解密方法与加密相同,即对加密后的字符串再加密,将得到原始串。

要求输入形式如下:

从控制台输入两行字符串,第一行为密钥单词(长度小于等于25),第二行为待加密字符串(长度小于等于50),两行字符串末尾都有一个回车换行符,并且两行字符串均为小写字母,不含其它字符。

在标准输出上输出加密后的字符串。

例如,若输入:

youandme

welcometohangzhou

则表示输入的密钥单词为youandme,形成的正方形如上所示;待加密字符串为welcometohangzhou。在正方形中可以找到以第一对字母we为顶点的矩形,对应另一对顶点字母为vb,因此加密后为vb,同理可找到与字母对lc,et,oh,ho对应的顶点字母对。而字母对om位于上述正方形中的同一列,所以直接以颠倒这两个字母来加密,即为mo,字母对an同理。字母对gz中的z不在上述正方形中,因此原样放到加密串中。最后剩一个字母u也原样输出。

因此输出的结果为:

vbrmmomvugnagzguu

分析:

纯逻辑题,自顶向下求解。先根据需求定义求解流程(顺序),再根据每个流程定义函数(包括功能,参数),最后实现每个函数。

解:

#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define KEY_X	5						//方阵行
#define KEY_Y	5						//方阵列
#define MAX_PAIR_NUM	KEY_X*KEY_Y		//方阵字符数
#define	MAX_STR	50						//字串最大字节数

typedef int		INT32;
typedef char	INT8;
typedef void	VOID;

/****************************************************************************
* 函数:CreatKey 															*
* 参数:pair:密钥单词.														*
*	   key:密钥方阵.														*
*      keyPos:(字母-'a')在key中位置(距key首地址的位置).					*
* 返回值:无.																*
* 功能:生成密钥方阵.														*
*****************************************************************************/
VOID CreatKey(INT8 *pair, INT8 key[][KEY_Y], INT8 *keyPos)
{
	INT32 i,j,k, np;
	INT32 c26, n;

	memset(keyPos, -1, 26);

	np = strlen(pair);

	//每个字母1bit
	c26 = 0;
	for(i=0; pair[i] != 0; i++)
		c26 |= (1<<(pair[i]-'a'));

	//生成密钥方阵和keyPos
	k = 0;
	for(i=0; i<KEY_X; i++)
		for(j=0; j<KEY_Y; j++)
		{
			n = i*KEY_Y+j;
			if(n < np)
			{
				key[i][j] = pair[n];
				keyPos[key[i][j]-'a'] = n;
			}
			else
			{
				while(1 == ((c26 >> (k)) & 0x1))
					k++;

				key[i][j] = k+'a';
				keyPos[k] = n;
				k++;
			}
		}

/*
	printf("Key:\n");
	for(i=0; i<KEY_X; i++)
	{
		for(j=0; j<KEY_Y; j++)
		{
			printf("%c ", key[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}

	printf("KeyPos:\n");
	for(i=0; i<26; i++)
	{
		printf("%c:%d ", i+'a', keyPos[i]);
		if(0 == (i+1)%KEY_Y)
			printf("\n");
	}
*/
}

/****************************************************************************
* 函数:Encrypt 																*
* 参数:str:待加密字串.														*
*      enstr:(out)密文.													*
*	   key:密钥方阵.														*
*      keyPos:(字母-'a')在key中位置(距key首地址的位置).					*
* 返回值:无.																*
* 功能:加密字串str,并将密文保存在enstr.									*
*****************************************************************************/
VOID Encrypt(INT8 *str, INT8 *enstr, INT8 key[][KEY_Y], INT8 *keyPos)
{
	INT8 *p, *q;
	INT8 a, b;
	INT32 x1,y1,x2,y2;

	p = str;
	q = enstr;

	//一对一对取字母
	while(NULL != *(p+1))
	{
		a = *p++;
		b = *p++;
		a -= 'a';
		b -= 'a';

		//如果一对字母中的两个字母相同,则不变换,直接放入加密串中
		//如果一对字母中有一个字母不在正方形中,则不变换,直接放入加密串中;
		if(a == b || -1 == keyPos[a] || -1 == keyPos[b])
		{
			*q++ = a+'a';
			*q++ = b+'a';
			continue;
		}

		x1 = keyPos[a]/KEY_Y;
		y1 = keyPos[a]%KEY_Y;

		x2 = keyPos[b]/KEY_Y;
		y2 = keyPos[b]%KEY_Y;

		//如果字母对出现在方阵中的同一行或同一列,如df或hi,则只需简单对调这两个字母,即变换为fd或ih;
		if(x1 == x2 || y1 == y2)
		{
			*q++ = b+'a';
			*q++ = a+'a';
			continue;
		}

		//如果在正方形中能够找到以字母对为顶点的矩形,假如字母对为am,则该矩形的另一对顶点字母中,与a同行的字母应在前面,在上例中应是ob;同样若待变换的字母对为ta,则变换后的字母对应为wo;
		*q++ = key[x1][y2];
		*q++ = key[x2][y1];
	}

	//如果最后只剩下一个字母,则不变换,直接放入加密串中
	if(*p)
		*q++ = *p;

	*q = '\0';
}

INT32 main(INT32 argc, INT32 *argv[])
{
	INT8 pair[MAX_PAIR_NUM+1];	//密钥单词
	INT8 str[MAX_STR+1];		//待加密字串
	INT8 enstr[MAX_STR+1];		//加密后字串
	INT8 key[KEY_X][KEY_Y];		//密钥方阵
	INT8 keyPos[26];			//(字母-'a')在key中位置(距key首地址的位置)

	printf("请输入密钥单词(字母不重复,且都为小写字母)...\n");
	scanf("%s", pair);
	printf("请输入待加密字串(长度小于等于50)...\n");
	scanf("%s", str);

	CreatKey(pair, key, keyPos);

	Encrypt(str, enstr, key, keyPos);
	printf("\n\nEncrypt:\n%s\n", enstr);

	Encrypt(enstr, str, key, keyPos);
	printf("Deciphering:\n%s\n", str);
	
	return 0;
}

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章