【C语言刷题】凯撒密码算法 | Caesar Cipher Algorithm

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柠檬叶子C 2022-12-30 00:01:08 ©著作权

文章标签 c语言算法 #include i++ 百度 文章分类 数据结构与算法人工智能

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【百度百科】在密码学中，恺撒密码（英语：Caesar cipher），或称恺撒加密、恺撒变换、变换加密，是一种最简单且最广为人知的加密技术。它是一种替换加密的技术，明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。例如，当偏移量是3的时候，所有的字母A将被替换成D，B变成E，以此类推。这个加密方法是以罗马共和时期恺撒的名字命名的，当年恺撒曾用此方法与其将军们进行联系。

📚 加密数据的方法有很多种，其中最基础的是凯撒密码算法（Caesar Cipher Algorithm），

请写一个程序完成此算法。加密方法满足下列关系式：

$C = E_k(P) = (P + key) \, mod\, 26$

$P = D_k(C) = (C-key)\, mod\, 26$

💭 比如：key 为 2 ，P 为 "ABCDE" 时，则 C 为 "CDEFG"

【C语言刷题】凯撒密码算法 | Caesar Cipher Algorithm_算法_03

（Plain text 为加密前的内容，Cipher text 为加密后的内容）

📌 要求：

① 限制要加密的内容长度为 30 以下，以

$0 \leq key\leq 26$

储存。

② 只加密 26 个字母（大小写），其余文字都不用加密。

③ 定义一个 encryption 函数，加密部分在此函数内实现。

④ 运行结果演示：（测试语句：Hello world! I'm LeiJun, Are you ok?）

【C语言刷题】凯撒密码算法 | Caesar Cipher Algorithm_算法_05

💬 参考答案：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

char* encryption (char* P, int key) {
    int len = strlen(P);
    char* Ciphertext = (char*)malloc((len + 1) * sizeof(char));

    for (int i = 0; i < len; i++) {
        if ('A' <= P[i] && P[i] <= 'Z') {
            Ciphertext[i] = (P[i] - 'A' + key) % 26 + 'A';
        } else if ('a' <= P[i] && P[i] <= 'z') {
            Ciphertext[i] = (P[i] - 'a' + key) % 26 + 'a';
        } else {
            Ciphertext[i] = P[i];
        }    
    }
    Ciphertext[len] = '\0';

    return Ciphertext;
}

int main(void) {   
    int key, len, i = 0;
    char ch, P[31], * C;
    
    printf("Input the plain text: ");
    while (1) {
        scanf("%c", &ch);
        if(ch == '\n') {
            break;
        }
        P[i++] = ch;
    }
    P[i] = '\0';

    while (1) {
        printf("Input key: ");
        scanf("%d", &key);
        if (key >= 0 && key < 26) {
            break;
        } else {
            printf("0 <= key <= 26\n");
            continue;
        }
    }

    C = encryption(P, key);
    printf("Encrypt(%s) = %s\n", P, C);
    printf("Decrypt(%s) = %s\n", C, encryption(C, 26 - key)); //利用encryption函数解密

    if (C != NULL) {
        free(C);
    }

    return 0;
}