
1. 加密规则解析
在开始编写代码之前,我们首先明确本加密方案的具体规则:
-
英文字母 (A-Z, a-z): 转换为 字母在字母表中的顺序 * 10 + 4。
- 例如:A (第1个字母) -> 1 * 10 + 4 = 14
- B (第2个字母) -> 2 * 10 + 4 = 24
- C (第3个字母) -> 3 * 10 + 4 = 34
- 此规则对大小写字母同样适用,即 'a' 也被视为第1个字母,'b' 为第2个,依此类推。
- 空格 ( ): 转换为符号 >。
- 数字 (0-9): 保持原样输出。
- 其他字符: 对于未明确定义的字符,本方案将输出其 Unicode 整数值。
2. 核心加密逻辑实现
为了实现字母的加密规则,我们可以创建一个辅助方法。这个方法接收一个字符的 Unicode 值(在Java中通常用 int 表示)以及一个基准字符(例如 'A' 或 'a')。
/**
* 加密字母字符。
* 根据规则:加密数字 = 字母顺序 * 10 + 4
*
* @param ch 待加密的字符的Unicode值。
* @param base 基准字符(例如 'A' 或 'a'),用于计算字母顺序。
* @return 加密后的字符串表示。
*/
static String encryptLetter(int ch, int base) {
// 计算字母在字母表中的顺序(例如,'A' - 'A' + 1 = 1,'B' - 'A' + 1 = 2)
int letterOrder = (ch - base + 1);
// 应用加密规则
return Integer.toString(letterOrder * 10 + 4);
}解释:
- ch - base:计算字符 ch 相对于基准 base 的偏移量。例如,当 ch 是 'C' (ASCII 67) 且 base 是 'A' (ASCII 65) 时,结果是 2。
- + 1:因为我们希望 'A' 或 'a' 对应顺序 1,所以需要加 1。
- letterOrder * 10 + 4:应用核心加密公式。
- Integer.toString(...):将计算出的整数转换为字符串,因为最终输出是字符串序列。
3. 字符类型判断与分派
由于输入字符串可能包含字母、数字、空格或其他字符,我们需要一个主加密方法来判断每个字符的类型,并调用相应的处理逻辑。
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/**
* 根据字符类型分派到不同的加密逻辑。
*
* @param ch 待加密的字符的Unicode值。
* @return 加密后的字符串表示。
*/
static String encryptCharacter(int ch) {
if (Character.isLowerCase(ch)) {
// 如果是小写字母,使用 'a' 作为基准
return encryptLetter(ch, 'a');
} else if (Character.isUpperCase(ch)) {
// 如果是大写字母,使用 'A' 作为基准
return encryptLetter(ch, 'A');
} else if (Character.isDigit(ch)) {
// 如果是数字,直接返回其字符串形式
return Character.toString(ch);
} else if (Character.isWhitespace(ch)) {
// 如果是空格,返回 ">"
return ">";
}
// 对于其他未明确定义的字符,返回其Unicode整数值作为字符串。
// 在实际应用中,这里可以根据需求进行更复杂的处理,例如抛出异常或返回特定占位符。
return Integer.toString(ch);
}解释:
- Character.isLowerCase(ch) 和 Character.isUpperCase(ch):用于判断字符是否为小写或大写字母。
- Character.isDigit(ch):判断字符是否为数字。
- Character.isWhitespace(ch):判断字符是否为空格(包括但不限于普通空格,还包括制表符、换行符等)。
- 方法通过一系列 if-else if 语句,确保每个字符都能被正确分类并处理。
4. 字符串整体加密流程
为了将整个输入字符串进行加密,我们需要遍历字符串中的每一个字符,并对它们应用 encryptCharacter 方法。Java 8 引入的 Stream API 提供了一种非常简洁高效的方式来处理字符串中的字符流。
import java.util.Scanner; // 用于从用户获取输入
public class StringEncryptor {
/**
* 加密字母字符。
* 根据规则:加密数字 = 字母顺序 * 10 + 4
*
* @param ch 待加密的字符的Unicode值。
* @param base 基准字符(例如 'A' 或 'a'),用于计算字母顺序。
* @return 加密后的字符串表示。
*/
static String encryptLetter(int ch, int base) {
int letterOrder = (ch - base + 1);
return Integer.toString(letterOrder * 10 + 4);
}
/**
* 根据字符类型分派到不同的加密逻辑。
*
* @param ch 待加密的字符的Unicode值。
* @return 加密后的字符串表示。
*/
static String encryptCharacter(int ch) {
if (Character.isLowerCase(ch)) {
return encryptLetter(ch, 'a');
} else if (Character.isUpperCase(ch)) {
return encryptLetter(ch, 'A');
} else if (Character.isDigit(ch)) {
return Character.toString(ch);
} else if (Character.isWhitespace(ch)) {
return ">";
}
// 对于其他字符,直接返回其Unicode整数值
return Integer.toString(ch);
}
public static void main(String[] args) {
// 示例输入字符串
String inputString = "Flowers 4 You";
// 如果需要从用户获取输入,可以使用Scanner
// Scanner scanner = new Scanner(System.in);
// System.out.print("请输入要加密的字符串: ");
// String inputString = scanner.nextLine();
// scanner.close();
System.out.println("原始字符串: " + inputString);
System.out.print("加密结果: ");
// 使用codePoints()获取字符流,并对每个字符应用加密
inputString.codePoints()
.forEach(ch -> System.out.print(encryptCharacter(ch) + " "));
System.out.println(); // 打印一个新行,使输出更整洁
}
}5. 运行与输出
编译并运行上述 StringEncryptor 类,当输入字符串为 "Flowers 4 You" 时,你将得到以下输出:
原始字符串: Flowers 4 You 加密结果: 64 124124 154 234 54 184 194 > 4 > 254 154 214
6. 注意事项与扩展
- 输入处理: 上述 main 方法中,输入字符串是硬编码的。如果需要从用户那里获取输入,可以取消 Scanner 部分的注释。Scanner.nextLine() 可以读取整行输入。
- 循环机制: String.codePoints().forEach() 是 Java 8 及更高版本处理字符串中字符的推荐方式。它返回一个 IntStream,其中每个整数代表一个 Unicode 码点。相比传统的 for 循环(如 for (char c : string.toCharArray())),codePoints() 能更好地处理包含代理对(surrogate pairs)的 Unicode 字符,确保每个字符都被正确处理。对于初学者而言,它提供了一种简洁而强大的函数式编程风格。
- 字符编码与国际化: 本方案主要针对英文字母和数字。对于包含非英文字符(如中文、日文等)的字符串,encryptLetter 方法将不适用,encryptCharacter 方法会将其作为“其他字符”处理,并输出其 Unicode 值。如果需要支持多语言加密,需要扩展 encryptCharacter 方法的逻辑。
-
错误处理与鲁棒性: 当前的 encryptCharacter 方法对于既不是字母、数字也不是空格的字符,会直接输出其 Unicode 整数值。在实际应用中,你可能希望对这些字符进行更明确的处理,例如:
- 抛出 IllegalArgumentException 表示不支持的字符。
- 返回一个固定的错误码或占位符(如 "[UNSUPPORTED]")。
- 根据具体需求,为标点符号等添加新的加密规则。
- 可扩展性: 如果未来需要添加新的加密规则(例如,对特定标点符号进行加密),只需在 encryptCharacter 方法中添加新的 else if 分支即可,保持代码的模块化和可维护性。
- 性能考量: 对于大多数常见的字符串长度,当前方案的性能是足够的。codePoints() 和 forEach 内部经过高度优化。对于极长的字符串(数百万字符),可以考虑更底层的字符数组操作或并发流处理,但这通常超出初学者范畴。










