Python移位密码实现及调试指南-Python教程-PHP中文网

Python移位密码实现及调试指南

DDD

发布： 2025-07-19 17:26:00

原创

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python移位密码实现及调试指南

本文旨在帮助读者理解并实现一个简单的移位密码（Transposition Cipher），并解决在实现过程中可能遇到的问题。文章将通过分析原始代码的错误，提供修改后的代码示例，并解释关键的改进之处，帮助读者掌握字符串和列表操作的技巧，以及调试代码的基本方法。

移位密码原理

移位密码是一种简单的加密技术，通过重新排列明文中的字符来生成密文。解密过程则是通过逆向排列密文中的字符，恢复原始的明文。其核心在于选择一个密钥（key），并根据这个密钥来确定字符的移动方式。

原始代码分析及问题定位

原始代码尝试实现一个简单的移位密码，但存在一个关键的错误，导致当密钥大于4时，加密结果不完整。错误出现在以下代码行：

encrypted_text[i - key], encrypted_text[i] = encrypted_text[i], encrypted_text[i - key]

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这段代码的目的是交换 encrypted_text 列表中索引 i - key 和 i 处的元素。然而，正确的索引应该是 i-1，因为在移位过程中，应该是与当前位置前一个位置的元素进行交换。

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修正后的代码

以下是修正后的代码，包含了关键的修复和一些增强功能：

def encrypt(text, key):
    encrypted_text = list(text)
    key %= len(text)  # 确保密钥在文本长度范围内

    print("Key is:", key)

    if (key != 0):
        for i in range(key, len(text), key):
            encrypted_text[i - key], encrypted_text[i - 1] = encrypted_text[i - 1], encrypted_text[i - key] # Corrected
    else:
        print("Text was not encrypted/decrypted")

    return ''.join(encrypted_text)

def decrypt(encrypted_text, key):
    return encrypt(encrypted_text, key)  # 解密与加密相同

# 测试加密和解密
key = int(input("Enter a value between 1 and 256: "))   # 使用不同的密钥进行测试

plaintext = "this is a test"

print(f"Original Text: {plaintext}")
print(f"Key: {key}")

encrypted_text = encrypt(plaintext, key)
print(f"Encrypted Text: {encrypted_text}")

decrypted_text = decrypt(encrypted_text, key)
print(f"Decrypted Text: {decrypted_text}")

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关键改进：

索引修正: 将 encrypted_text[i] 改为 encrypted_text[i - 1]，解决了索引错误的问题。
密钥校验: 添加了一个判断，确保密钥不为0，如果密钥为0，则不进行加密/解密，避免出现错误。
用户输入: 将密钥改为从用户输入获取，方便测试不同的密钥值。

代码解释

encrypt(text, key) 函数：
- 将输入的文本转换为列表 encrypted_text。
- 使用 key %= len(text) 确保密钥在文本长度范围内。
- 通过循环，以密钥为步长，交换列表中特定位置的字符，实现加密。
- 最后，将列表转换回字符串并返回。
decrypt(encrypted_text, key) 函数：
- 在这个简单的移位密码中，解密过程与加密过程相同。
测试代码：
- 从用户获取密钥。
- 定义明文。
- 调用 encrypt 函数加密明文。
- 调用 decrypt 函数解密密文。
- 打印原始文本、密钥、加密文本和解密文本。

运行示例

以下是一些运行示例，展示了代码在不同密钥下的表现：

Enter a value between 1 and 256: 2
Original Text: this is a test
Key: 2
Key is: 2
Encrypted Text: htsii  s aetst
Key is: 2
Decrypted Text: this is a test

Enter a value between 1 and 256: 5
Original Text: this is a test
Key: 5
Key is: 5
Encrypted Text:  hist s aitest
Key is: 5
Decrypted Text: this is a test

Enter a value between 1 and 256: 14
Original Text: this is a test
Key: 14
Key is: 0
Text was not encrypted/decrypted
Encrypted Text: this is a test
Key is: 0
Text was not encrypted/decrypted
Decrypted Text: this is a test

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