📝 原题再现

选自信息学院 ITC 平台 “第二次作业（理论）”第2题

问题描述

输入形式

输出形式

输入样例

输出样例

样例说明

算法提示

代码示例

详细解析

文件头与命名空间

• #include <iostream>：引入输入输出库，能使用 cin、cout。

• #include <string>：引入 std::string 类型。

• using namespace std;：避免每次写 std::，便于初学者书写（注意：大型工程通常不推荐在头文件中使用）。

findPos 函数（查找字母位置）

• 这是一个辅助函数，用途：在 5×5 方阵 square 中寻找字符 ch，如果找到就通过引用参数 row 和 col 返回它的位置，并返回 true；否则返回 false。

• char square[5][5]：传入一个 5×5 的字符二维数组（密钥表）。

• int &row, int &col：引用参数，用来把找到的行列坐标回传给调用者。

• 两层 for 循环遍历方阵每个位置；一旦匹配（square[i][j] == ch），把 i,j 存入 row,col 并 return true。

• 遍历结束没找到则 return false。

• 这是为了后面判断某个字母是否“在表中”，并获取其坐标以便根据规则变换。

main 开始：读取输入

• string key, text;：声明两个字符串变量：
• key：密钥单词（例如 youandme）。
• text：待加密字符串（例如 welcometohangzhou）。

• cin >> key >> text;：从标准输入读取两行（题目保证它们都是小写字母且不含其它字符）。注意：>> 会以空白分隔读取，因此可以按题目要求读取两行。

构建密钥序列（不重复）与辅助数组

• bool exist[26] = {false};：用来记录每个字母（'a' 到 'z'）是否已经出现在 seq 中。索引 0 对应 'a'，索引 25 对应 'z'。

• char seq[26];：临时数组，用来按顺序存放密钥中去重后的字母 + 剩余未出现的字母。长度 26 足够（我们最终只会用前25个）。

• int len = 0;：记录 seq 当前已填入的元素数目（类似动态数组的大小）。

把密钥中的不重复字母放入 seq

• for (int i = 0; i < key.size(); i++)：遍历密钥字符串每个字符。

• char ch = key[i];：把当前字符取出来，方便使用。

• if (!exist[ch - 'a'])：检查该字母是否已出现。ch - 'a' 将字符映射到 0..25 的索引。

• 如果没出现：
• exist[ch - 'a'] = true;：标记为已出现。
• seq[len++] = ch;：把字母放到 seq 中，并把 len 增加 1（len++ 是后缀，自增但返回旧值，符合把字放进当前索引然后再加 1 的逻辑）。

补入剩下未出现的字母（按字母序）

• 遍历 a 到 z，如果某字母在 exist 里标记为未出现，就把它追加到 seq。

• 这样 seq 里就包含了：先密钥去重后的字母，再剩下的字母（按字母升序）。

取前 25 个（丢弃一个字母）

• 方阵只有 25 格，所以只需要 seq 的前 25 个字母。若 len 超过 25（理论上会是 26），就把 len 设为 25，后面填方阵时仅使用前 25 个。

把 seq 填入 5×5 方阵

• char square[5][5];：真正的 5×5 密钥表，用二维数组表示。

• int index = 0;：用来从 seq 中取字母。

• 两层 for 按行优先（row-major）把 seq 的前 25 个字母放入 square：
• square[0][0] = seq[0]
• square[0][1] = seq[1]
• ...
• square[4][4] = seq[24]

• index++ 每次使用后自增，方便按顺序填入。

加密主循环：处理每一对字母

• string result;：保存最终加密结果。

• for (int i = 0; i < text.size(); i += 2)：每次跳 2 个字符，处理一对字母（text[i] 和 text[i+1]）。

• char a = text[i];：第一个字母。

• char b = (i + 1 < text.size()) ? text[i + 1] : '\0';：如果存在第二个字母就取它，否则把 b 设为 '\0'（空字符）表示“只剩一个字母”。

规则 1：只剩一个字母（直接原样放入并结束）

• 如果 b 是 '\0'（说明原字符串长度为奇数且这是最后一个字母），按题目要求不变换，直接放入加密串，然后 break 结束循环。

规则 2：两个字母相同（原样放入）

• 若成对的两个字母相同（例如 aa），题目规定不变换，所以直接把 a 和 b 加入 result，然后 continue 下一个循环（处理下一个字对）。

查找两字母在方阵中的位置

• 声明四个整型变量 ra, ca（a 的行列），rb, cb（b 的行列）。

• 调用 findPos 查找 a 和 b：
• ina：是否找到 a（在表中）。
• inb：是否找到 b（在表中）。

• 如果 ina 或 inb 是 false，说明对应字母不在 5×5 方阵中（例如 z 被丢弃了），需按规则处理。

规则 3：有字母不在表中（原样放入）

• 若任一字母不在方阵中（ina 或 inb 为 false），直接把原字对加到结果中，不进行任何变换，然后继续下一对。

规则 4：同行或同列（直接对调顺序）

• 如果两字母在同一行（ra == rb）或同一列（ca == cb），题目要求直接对调这两个字母（例如 df → fd 或 hi → ih）。

• 所以将 b 先加入，再加入 a，然后继续下一个字对。

规则 5：构成矩形（找另一对顶点，且与第一个字母同行的在前）

• 两字母既不同行也不在同一列时，它们构成一个矩形的两个对角顶点。

• 设 a 在 (ra, ca)，b 在 (rb, cb)，则矩形的另外两个顶点是 (ra, cb) 和 (rb, ca)。

• 题目规定：与第一个字母同行的字母在前，因此先取 square[ra][cb]（与 a 同一行的顶点），再取 square[rb][ca]（与 b 同一行的顶点），并加入 result。

循环结束与输出

• 循环结束后，程序将所有处理结果保存在 result 中。

• cout << result << endl;：把加密后的字符串打印到标准输出。

• return 0;：程序结束并返回 0 表示成功。