矩阵变换加密法
时间： 1ms 内存：128M
描述：
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：
o u a
m e b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，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。
输入：
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。
输出：
输出的结果为：
vbrmmomvugnagzguu
示例输入：
youandme
vbrmmomvugnagzguu示例输出：
welcometohangzhou提示：
参考答案（内存最优[1092]）：
#include<cstdio>
#include<cstring>
int vis[30];
char a[30];
char b[105];
char c[105];
char s[8][8];
char k;
void find(char k1,char k2,int t)
{
int x1,y1,x2,y2;
if(k1==k||k2==k||k1==k2)
{
c[t]=k1;
c[t+1]=k2;
return;
}
for(int i=0;i<5;i++)
{
for(int j=0;j<5;j++)
{
if(s[i][j]==k1)
{
x1=i;
y1=j;
}
if(s[i][j]==k2)
{
x2=i;
y2=j;
}
}
}
if(x1==x2||y1==y2)
{
c[t]=k2;
c[t+1]=k1;
}
else
{
c[t]=s[x1][y2];
c[t+1]=s[x2][y1];
}
}
void findk()
{
for(int i=1;i<=26;i++)
{
if(vis[i]==0)
{
k='a'+i-1;
}
}
}
int main()
{
scanf("%s",&a);
scanf("%s",&b);
for(int i=0;i<strlen(a);i++)
{
vis[a[i]-'a'+1]=1;
s[i/5][i%5]=a[i];
}
int t=strlen(a);
int now=1;
while(t<25)
{
if(vis[now]==0)
{
s[t/5][t%5]=now+'a'-1;
vis[now]=1;
t++;
}
now++;
}
findk();
int len=strlen(b);
int i;
for(i=0;i<strlen(b);i+=2)
{
char k1=b[i];
char k2=b[i+1];
find(k1,k2,i);
}
if(len%2==1)
{
c[len-1]=b[len-1];
}
for(int i=0;i<len;i++)
{
printf("%c",c[i]);
}
return 0;
} 参考答案（时间最优[0]）：
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
char base[5][5];
int main()
{
void change(char [],char,char,int,int);
char c[100];
int zimuth[26];
int i,j;
cin>>c;
for(i=0;i<26;i++)zimuth[i]=i+1;
for(i=0;i<strlen(c);i++)
{
base[i/5][i%5]=c[i]; //'a'-97=0
zimuth[c[i]-97]=0;
}
j=0;
for(i=strlen(c);i<25;i++)
{
while(zimuth[j]==0)
{
j++;
}
base[i/5][i%5]=zimuth[j]-1+'a';
j++;
}
cin>>c;
for(i=0;i<strlen(c);i+=2)
{
if(i+1==strlen(c))break;
else
{
change(c,c[i],c[i+1],i,i+1);
}
}
cout<<c<<endl;
return 0;
}
void change(char c[],char a,char b,int ath,int bth)
{
if(a==b)return;
int i,j;
int xa,ya;
int xb,yb;
bool finda=false;
bool findb=false;
for(i=0;i<5;i++)
{
for(j=0;j<5;j++)
{
if(base[i][j]==a)
{
finda=true;
xa=i;
ya=j;
}
if(base[i][j]==b)
{
findb=true;
xb=i;
yb=j;
}
if(finda&&findb)break;
}
if(finda&&findb)break;
}
if((!finda)||(!findb))return;
if(xa==xb||ya==yb)
{
c[ath]=b;
c[bth]=a;
return;
}
c[ath]=base[xa][yb];
c[bth]=base[xb][ya];
}题目和答案均来自于互联网，仅供参考，如有问题请联系管理员修改或删除。