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Java 入門指南 V2.00 - 單元 14 - 實作 setCode()




setCode() 的工作就是建立密碼表,我們需要的密碼表就是一個攪亂順序的英文字母表



先來溫習一下用來編碼的數學公式


y = a * x + b
m = y % n
r = m + diff


ab 預定是 09 之間的隨機整數,要取得隨機整數的話, API 有程式可用,倒是現在先不用急著一次到位,我們先把 a 設定成 3b 設定成 5 好了, setCode() 的實作如下


010// setter
011public void setCode() {
012   int a = 3;
013   int b = 5;
014
015   int x, y, m, i;
016   char c = 'a';
017   for (i = 0; i < 26; i++) {
018      x = c;
019      y = x * a + b;
020      m = y % 26;
021      code[i] = (char) (m + 97);
022      c++;
023   }
024}

因為英文字母表的小寫字母共有 26 個,因此公式用迴圈 (loop) 跑了 26


017for (i = 0; i < 26; i++) {
018   x = c;
019   y = x * a + b;
020   m = y % 26;
021   code[i] = (char) (m + 97);
022   c++;
023}

我們多用了除了公式外的變數 (variable) cc 為起始字元 (character) ,初值設定成英文字母表的第一個字母 'a' ,這裡並沒有直接拿變數 c 進行計算,而是把變數 c 的值指派給整數型態的 x


018x = c;

會這樣做的原因很簡單,因為需要一個變數表示目前處理的字元,而字元型態的變數可以如同整數型態進行加減乘除,因此迴圈的最後利用遞增將變數 c 轉移到下一個字元,例如迴圈從 'a' 開始,第二個處理的字元為 'b' ,第三個為 'c' ,以此類推


022c++;

Java 的字元型態其實就是 Unicode 編碼,因此可做算術運算。

然後當計算完的餘數 m 要加上 97 ,這才恢復成 Unicode 編碼中英文小寫字母的範圍,同時用小括弧進行強制型態轉換


021code[i] = (char) (m + 97);

然後直接將計算結果指派當作 code 的元素,逐一跑完 26 次就得到密碼表字元陣列了。


建構子就是呼叫 setCode() 設定 code ,另外 getCode() 也就是回傳 code ,我們把 Encrypt01 改成 Encrypt02 如下


001public class Encrypt02 {
002   // 密碼表字元陣列
003   private char[] code = new char[26];
004
005   // 建構子
006   public Encrypt02() {
007      setCode();
008   }
009
010   // setter
011   public void setCode() {
012      int a = 3;
013      int b = 5;
014
015      int x, y, m, i;
016      char c = 'a';
017      for (i = 0; i < 26; i++) {
018         x = c;
019         y = x * a + b;
020         m = y % 26;
021         code[i] = (char) (m + 97);
022         c++;
023      }
024   }
025
026   // getter
027   public char[] getCode() {
028      return code;
029   }
030
031   // 編碼的方法
032   public String toEncode(String s) {
033      return s;
034   }
035
036   // 解碼的方法
037   public String toDecode(String s) {
038      return s;
039   }
040
041   // 測試的 main()
042   public static void main(String[] args) { 
043      Encrypt02 e = new Encrypt02();
044      System.out.println(e.getCode());
045      String s = "There is no spoon";
046      System.out.println(s);
047      String s1 = e.toEncode(s);
048      System.out.println(s1);
049      String s2 = e.toDecode(s1);
050      System.out.println(s2);
051   }
052}
053 
054/* 檔名: Encrypt02.java
055   作者: Kaiching Chang
056   時間: September, 2014 */

編譯執行,結果如下



結果如預期,一個英文小寫字母恰恰好對應到另外一個英文小寫字母,這樣我們的公式就 ok 了嗎?嗯,因為我們希望 ab 可以是 09 之間的任意整數,這樣就有 100 種組合說,所以我們接下來要繼續測試,看看是不是每一種組合都 ok 囉!


中英文術語對照


迴圈loop
變數variable
字元character

重點整理


  1. setCode()codesetter ,用數學公式設定 code
  2. 字元型態就是 Unicode 編碼,因此可做算術運算

問題與討論


  1. 公式中取得餘數後,可以不做強制型態轉換嗎?
  2. 想一想公式會不會有問題?公式有可能會出什麼樣的錯?

the end

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