Playfair密码变种加密

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，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

 此题应该不难，可以根据提议一步一步写出代码，但要注意要满足所有输入情况的测试数据。

代码如下：

#include <stdio.h>#include <string.h>char matrix[5][5];char key[26],str[51];int found(char alp);void create();void fun();int RtLine(char alp);int RtColumn(char alp);int main(){gets(key);gets(str);create();fun();return 0;}int found(char alp)//查找是否重复{int i;for (i = 0; i < strlen(key); i++){if (alp == key[i]){return 1;}}return 0;}void create()//构造方阵{int i,j,tag = 0,k = 0;for (i = 0; i < 5 && key[tag]; i++){for (j = 0; j < 5 && key[tag]; j++){matrix[i][j] = key[tag++];}}i--;for (; i < 5; i++){for (; j < 5; j++){if (!found('a' + k)){matrix[i][j] = 'a' + k;k++;}else{j--;k++;}}j = 0;}}void fun(){int i;char temp;for (i = 0; i < strlen(str); i += 2){if (str[i] == str[i + 1])//如果相等{continue;} else if (str[i + 1] == '\0')//如果只剩一个{break;}else if (-1 == RtColumn(str[i]) || -1 == RtColumn(str[i + 1]))//如果没找到{continue;}else if (RtColumn(str[i]) == RtColumn(str[i + 1]) || RtLine(str[i]) == RtLine(str[i + 1]))//如果行或列相等{temp = str[i];str[i] = str[i + 1];str[i + 1] = temp;}else{temp = str[i];str[i] = matrix[RtLine(str[i])][RtColumn(str[i + 1])];str[i + 1] = matrix[RtLine(str[i + 1])][RtColumn(temp)];}}puts(str);}int RtLine(char alp)//返回行{for (int i = 0; i < 5; i++){for (int j = 0; j < 5; j++){if (alp == matrix[i][j]){return i;}}}}int RtColumn(char alp)//返回列{for (int i = 0; i < 5; i++){for (int j = 0; j < 5; j++){if (alp == matrix[i][j]){return j;}}}return -1;}