java - 带有 java acm 的凯撒密码

Question

下面的代码以 Caesar 的方式加密了一个单词或句子。您输入移位值，程序会根据移位(键)值获取单词/句子的每个字母并在字母表中“移动”。但这不是问题。 我在互联网上找到了代码，但我无法解释其中的某些行。 我知道它是如何工作的，但我需要一些关于它的一些线路的具体答案。 这是代码:

import acm.program.*;

public class CaesarCipher extends ConsoleProgram {

public void run() {
    println("This program implements a Caesar cipher.");
    int key = readInt("Character positions to shift: ");
    String plaintext = readLine("Enter a message: ");
    String ciphertext = encodeCaesarCipher(plaintext, key);
    println("Encoded message: " + ciphertext);
}


private String encodeCaesarCipher(String str, int key) {
    if (key < 0) key = 26 - (-key % 26);
    String result = "";
    for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
        char ch = str.charAt(i);
        if (Character.isLetter(ch)) {
            if (Character.isUpperCase(ch)) {
                ch = (char) ('A' + (ch - 'A' + key) % 26);
            }
            else {
                ch = (char) ('a' + (ch - 'a' + key) % 26);
            }
        }
        result += ch;
    }
    return result;
}
}

---

这些线条到底是什么意思，它们是如何做的？

ch = (char) ('A' + (ch - 'A' + key) % 26);

和

ch = (char) ('a' + (ch - 'a' + key) % 26);

Answer 1

除了一行适用于大写字母而另一行适用于小写字母之外，这两行的行为相同。我将在这里解释大写操作。请记住，在下面的第 6 步之前，这些 char 值被视为 int。

ch = (char) ('A' + (ch - 'A' + key) % 26);

1. ch - 'A' 给出初始字符相对于大写字母 A 的 int 偏移量。
2. ch - 'A' + key 将偏移量增加 key，创建加密字符相对于大写字母 A 的偏移量。
3. (ch - 'A' + key) % 26:这里的取模保证了加密字符的数值为0-25(对于字母表中的26个字母)，防止alphabet “溢出。”该表达式的值现在是加密字符相对于大写字母 A 的标准化偏移量。
4. 'A' + (ch - 'A' + key) % 26 将加密字符从大写字母 A 到大写字母 A 本身的偏移量相加，得到加密字符的 int 值。
5. (char) ('A' + (ch - 'A' + key) % 26) 将 int 转换为 char 类型，导致加密字符为 char。

此代码将字母表的开头(大写字母 A)视为“起点”，从这里开始测量每个字母的偏移量。偏移量是字符从“A”开始的字母数。

示例:使用 key 6 对“E”进行加密:

1. 找出“E”和大写字母 A 之间的字母数。 A 的 ASCII 码是 65，E 的代码是 69。要找到 E 与 A 的偏移量，减去 69 - 65 = 4。
2. 添加偏移量和 key :4 + 6 = 10。这是加密字符 A 中的字母数。
3. 10 % 26 = 10(没有效果，因为小首字母 + 小键)
4. 'A' + 10 = 65 + 10 = 75 得到加密字符的 ASCII 码 75 ('K')
5. 将 75 转换为 char 可以将其视为字符，而不是 int。