使用Java實現凱撒密碼：加密字母字符，忽略特殊字符

本文介紹如何在Java中實現一個凱撒密碼程序，該程序會對字母進行加密，而跳過特殊符號。我們會先探討原始代碼中的問題，并提供一個更清晰、高效的替代方案，同時通過逐行解釋幫助理解其實現邏輯。

問題分析

原始的實現方式存在一些結構上的缺陷，尤其是多重循環和條件判斷的嵌套導致了不必要的復雜性。例如，內部循環 for (int i = 1; i

改進方案

改進后的實現方法是對字符串中的每個字符逐一處理，根據字符類型（大寫、小寫或其他）采取不同的操作。

以下是優化后的代碼：

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public static String encrypt(String text, int number) {     String result = ""; <pre class="brush:php;toolbar:false">for (char c : text.toCharArray()) {     if (Character.isUpperCase(c)) {         // 處理大寫字母         result  = (char) (((c - 'A' + number) % 26) + 'A');     } else if (Character.isLowerCase(c)) {         // 處理小寫字母         result  = (char) (((c - 'a' + number) % 26) + 'a');     } else {         // 非字母字符直接保留         result += c;     } }  return result;

}

代碼說明

1. Character.isUpperCase(c) 和 Character.isLowerCase(c): 用于檢測當前字符是否為大寫或小寫字母。

2. (c – ‘A’ + number) % 26 + ‘A’ (大寫字母):

   • c – ‘A’：將大寫字母轉換成從0開始的索引（如 A=0, B=1, …, Z=25）。
   • number：加上偏移量。
   • % 26：確保數值始終處于0到25之間，從而實現環形位移。
   • • ‘A’：將索引重新映射回對應的字母。

3. (c – ‘a’ + number) % 26 + ‘a’ (小寫字母): 原理與大寫字母相同，但基準字符是 ‘a’。

4. result += c (非字母字符): 對于不是英文字母的字符，不做任何處理，直接添加至結果字符串。

示例運行

public static void main(String[] args) { String text = "Hello, World! 123"; int key = 3; String encryptedText = encrypt(text, key); System.out.println("原文: " + text); System.out.println("密文: " + encryptedText); }

輸出結果

原文: Hello, World! 123 密文: Khoor, Zruog! 123

注意事項

• 密鑰選擇: 凱撒密碼的密鑰決定了字符偏移的數量，對安全性有直接影響。
• 負數偏移量: 此代碼也支持負數作為參數，可用于解密。
• 字符集限制: 當前代碼僅適用于英文字符，如需支持其他語言需調整。
• 加密強度: 凱撒密碼是一種基礎的加密方式，容易被破解，在實際應用中應使用更強的加密算法。

小結

本文介紹了用Java編寫一個簡單的凱撒密碼程序的方法，解決了原有代碼中存在的邏輯問題，并提供了更加簡潔明了的實現方式。同時，我們也討論了該加密方式的安全性和適用范圍。希望這篇文章能幫助你更好地掌握凱撒密碼的原理和編程實現。