CS50 第 2 周凯撒练习

Question

我的代码似乎工作正常，除了应该打印最终输出的时候。问题是输入一个字符串并输出一个加密版本。加密的工作原理是添加一个定义为密钥的 int，然后将该值添加到输入字符串的 ascii 值的每个字符中。我的问题是，当输出密文时，只有空格，没有字母甚至数字。

#include <cs50.h>
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <math.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, string argv[]) {

    int key = atoi(argv[1]);

    printf("%i\n", key);

    if (argc != 2) {
        printf("Usage: ./ceasar key\n");
    } else {
        string text = get_string("Plaintext: ");

        for (int i = 0, len = strlen(text); i < len; i++) {
            int cipher = text[i];
            int ciphertext = cipher + key;
            int ciphermod = ciphertext % 26;
            printf("%c", ciphermod);
        }
        printf("\n");
    }
}

Answer 1

您遇到了一些问题。在向其他人寻求帮助之前，请务必仔细阅读作业。

作业要求您：

• 仅对字母字符进行编码。请查看函数

  isalpha()

  来了解这一点。
• 准确编码大写和小写字符。请注意，在 ASCII 中，大写字母和小写字母是单独的实体。 意味着，您的代码必须能够处理这两种情况，因为它们的处理方式不同。
  • 也许花一些时间坐下来研究 ASCII 表可能会对您有所帮助，因为它将帮助您了解添加密钥时
  真正
  • 发生了什么。
  使用正确的公式对字母进行编码。第i个明文字母p
i
• 对应的第i个密文字母c_i定义为_{ci = (pi + k) % 26}。 您的代码与此公式等效，但它不考虑换行、大写/小写字母等。项目规范不仅仅要求您重复该公式，它要求您使用它来解决问题。为此，您必须了解它。随后我会详细解释。
我推荐：

就地修改文本。目前，您计算密文并打印它。如果您添加用于修改文本所在位置的代码，则可以更轻松地忽略非字母字符。

• 修改公式。
• 其中 𝚨 是大写或小写字符开头的 ASCII 字符代码，公式可能如下所示：
  • ci = (pi - 𝚨 + k) % 26 + 𝚨
    • 这个修改后的公式的作用是首先获取 P
    i
    • 的 ASCII 代码，并将其转换为一个数字，表示它是字母表中的哪个字母，_{忽略大小写}。然后，您可以添加密钥（移动密码）。在此结果上使用 % 26 可确保结果介于 1 到 26 之间（始终为字母）。最后，我们加回 𝚨，使角色再次拥有案例。
这是修改后的代码，其中逐步分解了解决方案：

// ...

    for (int i = 0, n = strlen(text); i < n; i++) {
      if (!isalpha(text[i])) continue;
      if (isupper(text[i])) {
        // the letter's ASCII code on its own.
        int charcode = text[i];

        // the letter's index in the alphabet. A = 0, B = 1, etc. 
        // this is no longer a valid ASCII code.
        int alphabet_index = charcode - 'A';

        // the letter's index in the alphabet, shifted by the key.
        // note, this may shift the letter past the end/beginning of the alphabet.
        int shifted_alphabet_index = alphabet_index + key;

        // the letter's index in the alphabet, shifted by the key, wrapped around.
        // the modulo operator (%) returns the remainder of a division. 
        // in this instance, the result will always be between 0 and 25,
        // meaning it will always be a valid index in the alphabet.
        int shifted_index_within_alphabet = shifted_alphabet_index % 26;

        // this is the final ASCII code of the letter, after it has been shifted.
        // we achieve this by adding back the 'A' offset so that the letter is
        // within the range of the correct case of letters.
        int final_shifted_charcode = shifted_index_within_alphabet + 'A';

        text[i] = final_shifted_charcode;
      }
      else { // islower
        int charcode = text[i];
        int alphabet_index = charcode - 'a';
        int shifted_alphabet_index = alphabet_index + key;
        int shifted_index_within_alphabet = shifted_alphabet_index % 26;
        int final_shifted_charcode = shifted_index_within_alphabet + 'a';
        text[i] = final_shifted_charcode;
      }
    }
    printf("ciphertext: %s\n", text);

// ...

这是简化的解决方案：

// ...

    for (int i = 0, n = strlen(text); i < n; i++) {
      if (!isalpha(text[i]))                        // if not alphabetic, skip
        continue;                                   //
      if (isupper(text[i]))                         // if uppercase
        text[i] = (text[i] - 'A' + key) % 26 + 'A'; //
      else                                          // if lowercase
        text[i] = (text[i] - 'a' + key) % 26 + 'a'; //
    }
    printf("ciphertext: %s\n", text);


// ...

顺便说一句，声明 

if (!isalpha(text[i]))

的作用类似于所谓的

guard Clause

。这是一个需要了解的有用概念。使用保护子句可以让您拥有更简单、更具可读性的代码。想象一下，如果我将所有代码都嵌套在 if (isalpha(text[i])) 条件下的 for 循环内。阅读和理解会比较困难，并且很难匹配不同的括号对。编辑：我也会回应

chqrlie

所说的。在确认 argv[n]

 之前，请勿使用 

argc >= (n + 1)

Answer 2

你应该只对字母进行编码

• 您应该减去第一个字母的代码
'a'
• 或

  'A'

  您应该将第一个字母
'a'
• 或

  'A'

  的代码添加到编码索引中。
另请注意，在检查是否已传递足够的参数之前，不应使用

argv[1]

。 这是修改后的版本：

#include <cs50.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main(int argc, string argv[]) {
    if (argc != 2) {
        printf("Usage: ./ceasar key\n");
    } else {
        int key = atoi(argv[1]);

        printf("%i\n", key);

        string text = get_string("Plaintext: ");

        for (int i = 0, len = strlen(text); i < len; i++) {
            int c = text[i];
            if (c >= 'a' && c <= 'z') {
                int cipher = c - 'a';
                int ciphertext = cipher + key;
                int ciphermod = ciphertext % 26;
                c = 'a' + ciphermod;
            } else
            if (c >= 'A' && c <= 'Z') {
                int cipher = c - 'A';
                int ciphertext = cipher + key;
                int ciphermod = ciphertext % 26;
                c = 'A' + ciphermod;
            }
            printf("%c", c);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}