|
Описание программы
Код программы
Код с подробными комментариями
Советы по улучшению и расширению программы
Описание программы
Код Цезаря представляет собой способ шифрования текстов, основанный на простом правиле: при шифровке каждая буква меняется таким образом, что номер получившейся буквы в алфавите есть номер исходной буквы в алфавите плюс некоторое для всего шифруемого текста определенное значение. При этом алфавит "закольцовывался" - считается, что за последней буквой алфавита идет первая, за первой, естественно, вторая. Например, при сдвиге 2 для русского алфавита имеем: "а" меняется на "в", "б" на "г", "в" на "д", "г" на "е",... "э" на "я", "ю" на "а", "я" на "б".
Данная программа работает с латинским алфавитом, причем заглавные буквы шифруются заглавными, строчные - строчными. Символы, не относящиеся к буквам латинского алфавита, не изменяются.
Программа реализует два режима: шифрование и дешифровка. В первом случае происходит шифрование введенной строки с заданным сдвигом. Во втором случае программа последовательно перебирает варианты возможных расшифровок, по сути шифруя введенную строку все более и более увеличивающимся значением сдвига, предлагая каждый вариант на рассмотрение пользователю. Когда пользователь сочтет очередной вариант верным, дешифрока закончится.
Основой работы программы в обоих режимах является одна и та же функция шифрования.
Код программы
#include <iostream>
#include <conio>
const int ABCSize = 26;
const char low_ch[] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l',
'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z'};
const char high_ch[] = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L',
'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z'};
std::string cipher(const std::string &input_s, const int shift)
{
bool Ok;
std::string output_s("");
for(unsigned i = 0; i < input_s.length(); i++)
{
Ok = false;
for(int j = 0; j < ABCSize; j++)
{
if (input_s[i] == low_ch[j])
{
j += shift;
while (j >= ABCSize) j -= ABCSize;
while (j < 0) j += ABCSize;
output_s += low_ch[j];
Ok = true;
break;
}
else if (input_s[i] == high_ch[j])
{
j += shift;
while (j >= ABCSize) j -= ABCSize;
while (j < 0) j += ABCSize;
output_s += high_ch[j];
Ok = true;
break;
}
}
if (!Ok) output_s += input_s[i];
}
return output_s;
}
int main()
{
std::string s;
std::cout << "If you want to cipher string, press \"1\", if you want to decode,"
" press \"2\"";
bool Ok = false;
int shift = 0;
while(!Ok)
{
switch(getch())
{
case '1':
{
std::cout << "\nInput shift: ";
std::cin >> shift;
std::cout << "Input string to cipher: ";
while (std::cin >> s)
{
std::cout << cipher(s, shift) << ' ';
if (std::cin.get() == '\n') break;
}
Ok = true;
} break;
case '2':
{
bool Done = false;
std::cout << "\nInput string to decode: ";
getline(std::cin, s);
for (int i = 0; i < ABCSize && !Done; i++)
{
std::cout << "\nWith shift equal " << i << " we have such string:\n";
std::cout << cipher(s, i);
std::cout << "\nIf decoding is done, press \"1\"";
if (getch() == '1') Done = true;
}
Ok = true;
} break;
default: std::cout << "Press either \"1\" or \"2\"!";
}
}
getch();
}
|
Код программы с комментариями
#include <iostream> //Подключаем библиотеку, обрабатывающую
//стандартные потоки ввода/вывода
#include <conio> //Библиотека содержащит функцию getch
const int ABCSize = 26; //Размер алфавита
const char low_ch[] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l',
'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z'}; //Массив
//строчных букв, которые шифруются также строчными
const char high_ch[] = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L',
'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z'}; //Массив
//заглавных букв, которые шифруются также заглавными
std::string cipher(const std::string &input_s, const int shift)
{ //Функция осуществляет сдвиг строки по алфавиту на указанную величину
bool Ok; //Был ли символ определен как буква алфавита и затем зашифрован
std::string output_s(""); //Зашифрованная строка, вначале инициализируется
//пустой строкой
for(unsigned i = 0; i < input_s.length(); i++)
{ //Для всех символов шифруемой строки
Ok = false; //Вначале сбрасываем значение флага
for(int j = 0; j < ABCSize; j++)
{ //Перебираем все буквы алфавита на поиск соответствия
if (input_s[i] == low_ch[j]) //Если символ оказался строчной буквой алфавита
{
j += shift; //Сдвигаем букву по алфавиту на указанное значение
while (j >= ABCSize) j -= ABCSize; //Если значение вышло за диапазон,
while (j < 0) j += ABCSize; //корректируем его
output_s += low_ch[j]; //Добавляем полученный символ в конец
//зашифрованной строки
Ok = true; //Символ был благополучно зашифрован и добавлен в строку
break; //Перебор для данного символа можно закончить
}
else if (input_s[i] == high_ch[j]) //То же самое, если символ оказался
//заглавной буквой алфавита
{
j += shift;
if (j >= ABCSize) j -= ABCSize;
else if (j < 0) j += ABCSize;
output_s += high_ch[j];
Ok = true;
break;
}
}
if (!Ok) output_s += input_s[i]; //Если символ не является буквой алфавита,
//записываем его без изменений
}
return output_s; //По окончании возвращаем получившуюся строку
}
int main()
{
std::string s; //Шифруемая/дешифруемая строка
std::cout << "If you want to cipher string, press \"1\", if you want to decode,"
" press \"2\"";
bool Ok = false; //Корректна ли нажатая клавиша
int shift = //Величина сдвига
while(!Ok) //Пока не будет нажато "1" или "2"
{
switch(getch())
{
case '1': //Если нажато "1", шифруем строку
{
std::cout << "\nInput shift: ";
std::cin >> shift;
std::cout << "Input string to cipher: ";
while (std::cin >> s) //Шифруем одним и тем же сдвигом по одному слову
{
std::cout << cipher(s, shift) << ' ';
if (std::cin.get() == '\n') break; //Заканчиваем по нажатию Enter
}
Ok = true; //Клавиша была нажата корректно
} break;
case '2': //Если нажато "2", пытаемся дешифровать строку
{
bool Done = false; //Завершен ли процесс дешифровки
std::cout << "\nInput string to decode: ";
getline(std::cin, s); //Считываем всю дешифруемую строку
for (int i = 0; i < ABCSize && !Done; i++) //Пробуем разные величины сдвига
//до тех пор, пока не расшифруем или не проверим все возможные его значения
{
std::cout << "\nWith shift equal " << i << " we have such string:\n";
std::cout << cipher(s, i);
std::cout << "\nIf decoding is done, press \"1\"";
if (getch() == '1') Done = true; //Строка дешифрована
}
Ok = true; //Клавиша была нажата корректно
} break;
default: std::cout << "Press either \"1\" or \"2\"!"; //Некорректно нажатая
//клавиша
}
}
getch();
}
|
Советы по улучшению и расширению программы
Безусловно, хотелось бы, чтобы можно было шифровать не только тексты, написанные с использованием латиницы, но и кириллические тексты. К сожалению, реализовать это непосредственно с помощью замены массивов алфавита не получится из-за различия кодировки. Попробуйте в тексте программы направить на вывод что-нибудь навроде "Мой дядя самых честных правил" - и посмотрите, что получится.
Для решения этой проблемы можно каждый раз в начале выполнения программы просить пользователя ввести весь алфавит, который будет использоваться при кодировке (отдельно алфавиты строчных и прописных букв). Однако, вводить оба алфавита всякий раз при запуске программы может оказаться очень нудно и неудобно, поэтому при первом запуске можно, считав оба массива, сохранить их в файл и при всех последующих запусках читать их сразу из файла, не напрягая пользователя.
Впрочем, есть и другой вариант. Здесь я рассказывал, как можно перевести русский текст, вводимый в текст программы, в русский же текст, выводимый скомпилированной консольной программой. Применив обратную операцию при считывании шифруемой строки, можно подружить эту строку с массивом русских символов, а потом с помощью прямой операции вывести итоговую строку.
Также можно шифровать не только вводимые пользователем строки, но и целые текстовые файлы, запрашивая у пользователя имя исходного и имя результирующего.
|
Стандартный C++