在原始的凯撒密码实现中,当处理输入消息时,开发者可能希望只对字母进行加密,而忽略其他字符,包括空格。这通常通过在遍历消息字符时,遇到空格就直接跳过(continue)来实现。
例如,在提供的代码片段中,cipher 方法内部有这样一行判断:
if (message.charAt(i) == ' ') continue;
这行代码的含义是,如果当前字符是一个空格,那么就立即跳到 for 循环的下一个迭代,而不执行后续的加密逻辑。结果就是,所有空格都被“跳过”了,并没有被添加到 encryptedMessage 变量中,导致最终的加密字符串中不包含任何空格,例如“I love Java”加密后变为“ilovejava”。
此外,原始代码中的 Alphabet 定义和模运算也存在一些潜在的不一致性:
public static final String Alphabet = " abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"; // 长度为27 // ... int encryptPos = (shift + charPos) % 26; // 对26取模
如果 Alphabet 包含空格(索引0),而模运算却是对26取模,这意味着Alphabet中索引为26的字符(即'z')将永远无法通过 Alphabet.charAt(encryptPos) 获取到,且空格(索引0)在被 charPos 获取后,其加密位置计算会受到不一致模数的影响。为了更清晰地实现凯撒密码的字母移位和空格的保留,我们需要将这两者分开处理。
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要解决空格丢失的问题,最直接的方法是在遇到空格时,不再跳过它,而是将其显式地添加到加密字符串中。
将原有的:
if (message.charAt(i) == ' ') continue;
修改为:
if (message.charAt(i) == ' ') { encryptedMessage += ' '; // 将空格添加到加密字符串中 continue; // 然后继续处理下一个字符 }
这样,当 cipher 方法遍历到空格时,它会将其原样加入到 encryptedMessage 中,然后继续处理下一个字符,从而保留了原始消息中的空格。
为了使凯撒密码的实现更加健壮和逻辑清晰,我们应该将字母的加密逻辑与空格(或其他非字母字符)的处理逻辑明确区分开来。建议将 Alphabet 字符串仅定义为小写字母,因为凯撒密码通常只对字母进行移位。
以下是优化后的 CaesarCipher 类的 cipher 方法:
import java.util.Scanner; public class CaesarCipherHW { // 字母表只包含小写字母,长度为26 public static final String Alphabet = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"; public static void main(String[] args) { Scanner sc = new Scanner(System.in); System.out.println("Enter a message: "); String message = sc.nextLine(); message = message.toLowerCase(); // 将消息转换为小写 System.out.println("Enter shift value (between 0-25): "); int shift = sc.nextInt(); // 创建 CaesarCipher 实例并调用加密方法 CaesarCipher cipherInstance = new CaesarCipher(); String encryptedMessage = cipherInstance.cipher(message, shift); System.out.println("Encrypted message: " + encryptedMessage); sc.close(); } public static class CaesarCipher { /** * 对消息进行凯撒密码加密。 * * @param message 待加密的字符串。 * @param shift 移位值(0-25)。 * @return 加密后的字符串,保留了原始空格。 */ String cipher(String message, int shift) { StringBuilder encryptedMessage = new StringBuilder(); // 使用StringBuilder提高字符串拼接效率 for (int i = 0; i < message.length(); i++) { char currentChar = message.charAt(i); // 1. 处理空格:如果当前字符是空格,直接添加到结果中 if (currentChar == ' ') { encryptedMessage.append(' '); continue; // 跳过后续的字母处理逻辑,进入下一个字符 } // 2. 处理字母:查找字符在字母表中的位置 int charPos = Alphabet.indexOf(currentChar); // 如果字符不在字母表中(例如,数字、标点符号或原始代码中的大写字母在转换为小写后仍未处理) // 在本例中,由于输入已转换为小写,且我们只处理字母和空格, // 这一分支用于处理意外字符,或者可以根据需求选择跳过或报错。 if (charPos == -1) { encryptedMessage.append(currentChar); // 简单地将非字母字符原样添加 continue; } // 3. 计算加密后的新位置 // (shift + charPos) % Alphabet.length() 确保结果在 [0, 25] 范围内 int encryptPos = (shift + charPos) % Alphabet.length(); // 4. 处理负数移位(如果shift是负数,且结果为负) // 例如,如果 shift = -1, charPos = 0 ('a'), 则 encryptPos = -1。 // 此时需要加上 Alphabet.length() 得到正确的正向索引。 if (encryptPos < 0) { encryptPos = Alphabet.length() + encryptPos; } // 5. 获取加密后的字符并添加到结果中 char replaceChar = Alphabet.charAt(encryptPos); encryptedMessage.append(replaceChar); } return encryptedMessage.toString(); } } }
代码解释:
通过对凯撒密码实现中空格处理逻辑的细致调整,我们不仅解决了加密文本中空格丢失的问题,还对字母表定义和模运算进行了优化,使得整个加密算法更加符合凯撒密码的原理,并提升了代码的健壮性。理解并正确处理非字母字符是实现实用加密算法的关键一步。此教程提供的代码示例和注意事项,旨在帮助读者构建更完善的凯撒密码应用。
以上就是Java凯撒密码实现进阶:保留原文空格的策略与代码优化的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
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