凯撒密码 (Caesars Cipher)

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• 级别：初级 (Basic Algorithm Scripting)

问题解释

• 这个 function 接收一个字符串参数 str，即为需要解密的字符串。返回值为解密后的字符串
• 比如接收的是 "A"，那么输出就是 "N"，如果接收的是 "SERR PBQR PNZC"，那么输出就是 "FREE CODE CAMP"
• 值得注意的一点是，解密的过程，其实可以通过对字符串再进行一次 ROT13 加密实现。ROT13 的加密原理是偏移 13 位，保持大小写不变。因此，再偏移一次就能得到原字符串

基本解法

思路提示

• 题目提到，要跳过空格和特殊字符，那这里我们很难通过字符串的 split 来分割，就算用正则表达式去分割，也很难再把他们 join 起来，因为很难知道 join 需要传入的参数。因此，对于这道题目，我们直接采用字符串方法就好
• 那么思路就很明确了，由于题目说了只考虑大写字符。根据前面的思路，我们只需要遍历字符串，把每一个大写字符都进行一次 ROT13 加密就可以得到解密的结果了
• 判断是否为大写也不难，我们可以通过 .charCodeAt() 返回的 ASCII 码来判断，当然也可以用正则来判断
• 至于加密的实现，我们可以像这样分情况讨论：
  • 如果当前字符为 A - M 之间，对应的 ASCII 码范围就是 65 - 77，那么 ROT13 加密应该给它的 ASCII 码加 13
  • 如果当前字符为 N - Z 之间，对应的 ASCII 码范围就是 78 - 90，那么 ROT13 加密应该给它的 ASCII 码减 13
  • 如果当前字符为其他 (小写，空格或特殊符号)，那就不应该执行任何操作
• 这种写法应该是最容易想，而且最容易实现的。请先尝试这个思路，因为后面的优化都是基于这个思路实现的

参考链接

• 如果你没有听说过 ROT13 加密，或者没听说过 ASCII，那先 Google 或者 Baidu 一下这两个是什么，否则很难完成本题
• String.charCodeAt()
• String.fromCharCode()

代码

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function rot13(str) {
    var result = "";

    for (var i = 0; i < str.length; i++) {
        var currentCode = str[i].charCodeAt();
        if (currentCode > 90 || currentCode < 65) {
            // 非大写字符
            result += String.fromCharCode(currentCode);
        } else if (currentCode < 78) {
            // 大写字符 A - M
            result += String.fromCharCode(currentCode + 13);
        } else {
            // 大写字符 N - Z
            result += String.fromCharCode(currentCode - 13);
        }
    }

    return result;
}

解释

• 如果你看不懂上面的代码，请再看一遍思路提示里面的内容，这里应该不需要其他解释了

优化 - 通过数学知识进行的优化

思路提示

• 你应该听说过求余这个计算方法，常见于判断奇偶。但是你可能没注意到一点，就是求余可以为我们提供一定范围内的 “循环” 输出
• 考虑一下这个计算，n % 2，这是很常见的判断奇偶的方式。关键在于，它的输出始终为 0 和 1。听起来像是废话，如果你进一步考虑 n % 3，会发现它的输出始终为 0，1 和 2
• 那么我们可以推广出一个结论，对于正整数 n 与 m，n % m 的结果应该始终为 0 至 m - 1 中的一个数。记住这个结论，很关键
• 回到这道题，不难发现，对于这道题中的 ROT13 加密，String.fromCharCode() 中参数的范围应始终为 65 - 90 中的一个。既然 n % m 的结果应为 0 至 m - 1，因此我们可以简单地用 (n % 26) + 65 来表示这个范围
• 明白了这一点，我们只需要确定如何得出 n 就大功告成了。先想一个例子，如果我们要把 "A" 加密为 "N"，"A" 的 ASCII 码为 65，"N" 为 78。试一下就知道，如果我们直接用 n = 65 计算 n % 26，那就会得到 13，而这个 13 刚好就是我们要的偏移
• 因此，对于一个字符串变量 x，我们就可以通过 String.fromCharCode(x) % 26 + 65 来得到加密后的值。下一步，就是要确定边界条件下是否也成立
• 根据之前的分析，对于字符串 "N" 来说，我们需要让它减 13。那么 "N" 的 ASCII 码为 78，如果我们计算 78 % 26，发现这刚好是可以整除的，因此我们就得到了 0。给它加上 65，也刚好是字符串 "A" 对应的 ASCII 码
• 需要注意的是，这里不需要对变量 n 进行特殊处理，只是一个巧合。在其他场景中，通常我们还需要找出输入与 n 的对应关系
• 至此，我们就已经确定，可以通过 (n % 26) + 65 来直接得出加密后的结果。因此，我们的代码可以写的很简单了
• 顺便，我们再用正则来优化一下判断。这个正则应该不难写，就是 /[A-Z]/

代码

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function rot13(str) {
    var result = "";
    
    for (var i = 0; i < str.length; i++) {
        if (/[A-Z]/.test(str[i])) {
            result += String.fromCharCode(str[i].charCodeAt() % 26 + 65);
        } else {
            result += str[i];
        }
    }

    return result;
}

一行搞定 - 使用 replace

思路提示

• 既然输入是字符串，输出也是字符串，那我们就用 replace 好了

参考链接

• String.replace()

代码

ES5

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function rot13(str) {
    return str.replace(/[A-Z]/g, function (char) {
        return String.fromCharCode(char.charCodeAt() % 26 + 65);
    })
}

ES6

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function rot13(str) {
    return str.replace(/[A-Z]/g, char => String.fromCharCode(char.charCodeAt() % 26 + 65));
}