蓝桥杯-Playfair密码

Playfair密码

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的方阵中，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）：

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

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"如z"，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df或hi，则只需简单对调这两个字母，即变换为fd或ih；

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

vbrmmomvugnagzguu

vbrmmomvugnagzguu

要求考生把所有类写在一个文件中。调试好后，存入与考生文件夹下对应题号的“解答.txt”中即可。

相关的工程文件不要拷入。请不要使用package语句。

package marslin;

import java.util.Scanner;
import java.util.Vector;

public class Playfair密码lin26 {
public static char initArray(char[][] array, String pair) {
Vector<Character> vector = new Vector<Character>();
for (char i = 'a'; i <= 'z'; i++) {
vector.add(i);

}
for (int i = 0; i < pair.length(); i++) {
vector.remove((Character) pair.charAt(i));
array[i / 5][i % 5] = pair.charAt(i);
}
for (int i = 0, j = pair.length(); i < vector.size() - 1; i++, j++) {
array[j / 5][j % 5] = vector.elementAt(i);
}
return vector.elementAt(vector.size() - 1);
}

public static String passwordAfterChange(char[][] array, String password,
char unUsedch) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < password.length(); i += 2) {
if (i + 1 < password.length()) {
if (password.charAt(i) == unUsedch
|| password.charAt(i + 1) == unUsedch) {// 如果一对字母中有一个字母不在正方形中"如z"，则不变换，直接放入加密串中
sb.append(password.charAt(i));
sb.append(password.charAt(i + 1));
} else if (password.charAt(i) == password.charAt(i + 1)) {// 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
sb.append(password.charAt(i));
sb.append(password.charAt(i + 1));
} else {
int ch1i = 0, ch1j = 0, ch2i = 0, ch2j = 0;
for (int j = 0; j < array.length; j++) {
for (int j2 = 0; j2 < array.length; j2++) {
if (array[j][j2] == password.charAt(i)) {
ch1i = j;
ch1j = j2;
} else if (array[j][j2] == password.charAt(i + 1)) {
ch2i = j;
ch2j = j2;
}
}
}
if (ch1i == ch2i || ch1j == ch2j) {// 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
sb.append(password.charAt(i + 1));
sb.append(password.charAt(i));
} else {
sb.append(array[ch1i][ch2j]);
sb.append(array[ch2i][ch1j]);
}

}
} else {// 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
sb.append(password.charAt(i));
}
}
return sb.toString();
}

public static void main(String[] args) {
char array[][] = new char[5][5];
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String pair = scanner.nextLine();
String password = scanner.nextLine();
char unUsedch = initArray(array, pair);
System.out.println(passwordAfterChange(array, password, unUsedch));
}
}