凱薩加密

來自 LIOJ 上的題目，這題實作的東西蠻有趣的，而且這次想到了不同的解法，所以想記錄下來。

解題方向

這一題只要把字串轉成對應的 ASCII CODE，再加上位移量就可以做到位移的動作。唯一要注意的是範圍在 97 ~ 122 之間。

所以這一題的難點在於：當位移後的數字超過 122 時怎麼處理？

解法一 While 迴圈法

這種解法應該是比較直覺的想法：

function solve(lines) {
  // 位移量
  const n = lines[0] * 1
  // 原字串
  const str = lines[1]
  console.log(caesarCipher1(str, n))
}

function caesarCipher1(s, n) {
  let result = ''
  for(let i=0; i<s.length; i++) {
    // 取得 ASCII CODE
    const code = s.charCodeAt(i)
    // 位移後的數字
    let m = code + n
    // 取餘數 + 96 直到 <= 122 為止
    while(m > 122) {
      // 加上 96 是因為 a 從 97 開始
      m = (m % 122) + 96
    }
    // 轉回文字
    result += String.fromCharCode(m)
  }
  return result
}

這裡如果沒有注意的話會不小心把 while(m > 122) 寫成 if(m > 122)。

這樣是不對的，因為當 n 的值大於 26 時，(m % 122) + 96 的值就會超過 122，舉個例子：

// 假設 n 為 27
let code = 122
let m = code + 27
if(m > 122) {
  m = (m % 122) + 96
}
console.log(m) // 123

所以一定要用 while 來處理，才能確保 m 一定落在 97 ~ 122 這個範圍。

解法一 取餘數大法

這一個解法如果想通後會覺得很直覺。

首先，你知道英文字母總共只有 26 個，接著你再想想下面這兩個案例：

1. 如果往右位移 26 次，是不是就等於沒有動？
2. 如果往右移 27 次，是不是就等同往右移 1 次？

從這兩個案例中應該能發現一些事情吧？

沒錯，我們只要把「位移量 % 26」，就可以求出實際要位移的次數。

所以其實只要把第一種解法稍微修改一下就好了：

function solve(lines) {
  // 位移量
  const n = lines[0] * 1
  // 原字串
  const str = lines[1]
  console.log(caesarCipher2(str, n))
}

function caesarCipher2(s, n) {
  let result = ''
  for(let i=0; i<s.length; i++) {
    // 取得 ASCII CODE
    const code = s.charCodeAt(i)
    // code + 實際的位移量
    let m = code + (n % 26)
    // 如果超出範圍 
    if(m > 122) {
      // 取餘數，並加上 96，因為 a 從 97 開始
      m = (m % 122) + 96
    }
    // 轉回文字
    result += String.fromCharCode(m)
  }
  return result
}

可以注意到 while 變成了 if。

這是因為現在的 n 絕對不會超過 26 這個範圍，也就是說 (m % 122) + 96 值絕對不會超過 122，所以這個動作只要做一次就夠了。

雖然不知道這解法對實際效能的影響如何，但能拿掉迴圈看了就是舒服！