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* 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。
另外，源程序中只能出现JDK1.5中允许的语法或调用。不能使用1.6或更高版本。
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import java.util.Scanner;
public class Demo09 {
static char a = 'a';
// 返回不包含在key里的元素
public static char contains(String k){
if(k.indexOf(a)>0){ // 如果 k 包含 c 则 a++ 再进行测试
a++;
contains(k);
}
return a; // 返回不包含在key里的元素
}
// 显示矩阵
public static void show(char[][] m){
for(int i=0;i<5;i++){
for(int j=0;j<5;j++){
System.out.print(" "+m[i][j]);
}
System.out.println();
}
}
// 完成矩阵添加元素
public static void fillmatrix(String key, char[][] m) {
int len = 0;
for(int i=0;i<5;i++){
for(int j=0;j<5;j++){
if(len<key.length()){
m[i][j] = key.charAt(len);
len++;
}else{ // 添加 (a~z在key里不包含)的元素
m[i][j] = contains(key);
a++;
}
}
}
}
// 待加密的字符串分对(2个字符一对)
public static String[] pair(String str){
String[] ss = new String[(str.length()+1)/2];
StringBuffer sb = new StringBuffer(str);
int i = 0;
while(sb.length()!=0){
if(sb.length()<=1){
ss[i] = sb.toString();
break;
}else{
ss[i++] = sb.substring(0,2);
sb.delete(0, 2);
}
}
return ss;
}
public static String find(String ss,char[][] m){
char[] c = ss.toCharArray();
if(c.length==1) return ss; // 如果是一个字符,则直接返回
int count = 0; // 统计c里的两个字符中否都存在
int[] f = new int[4]; // 保存下标
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for(int i=0;i<m.length;i++){
for(int j=0;j<m[i].length;j++){
if(m[i][j]==c[0]){
f[0] = i; // f[0,1]保存第一个字符的位置
f[1] = j;
count++; // 存在加1
}else if(m[i][j]==c[1]){
f[2] = i; // f[0,1]保存第二个字符的位置
f[3] = j;
count++; // 存在加1
}
}
}
if(count!=2) return ss; //count!=2说明有一个字符在矩阵里不存在
sb.append(m[f[0]][f[3]]); // 添加加密后的第一个字符
sb.append(m[f[2]][f[1]]); // 添加加密后的第二个字符
return sb.toString();
}
// 加密
public static String encry(String str,char[][] m){
StringBuffer sb = new StringBuffer();
String[] ss = pair(str);
for(int i=0;i<ss.length;i++){
sb.append(find(ss[i],m));
}
return sb.toString();
}
public static void main(String[] args){
Scanner scan = new Scanner(System.in);
System.out.print("输入密钥单词:");
String key = scan.nextLine();
System.out.print("输入待加密字符:");
String str = scan.nextLine();
char[][] m = new char[5][5];
fillmatrix(key, m); // 完成矩阵添加元素
show(m); // 显示矩阵
String e = encry(str,m); // 加密
System.out.println("加密结果:"+e); // 输出加密后的字符串
String d = encry(e,m); // 解密
System.out.println("解密结果:"+d); // 输出加密后的字符串
}
}
运行结果:
输入密钥单词:youandme 输入待加密字符:welcometohangzhou 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 加密结果:vbrmommvugnagzguu 解密结果:welcometohangzhou