用c语言实现维吉尼亚密码,给出程序模块划分,明文,加密结果。给出各模块流程图。分析时间复杂度与空间复杂度:
时间: 2024-11-27 10:24:36 浏览: 5
C语言编写的维吉尼亚密码算法
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维吉尼亚密码是一种基于字母表替换的简单加密技术,它通过使用密钥对字母表进行位移来实现。在C语言中实现这个算法,可以将程序划分为几个关键模块:
1. **初始化模块**:生成随机的密钥,长度等于字母表大小(如ASCII字符集,26个字母加上特殊字符)。
2. **加密/解密函数模块**:包含两个函数,一个是`encrypt()`用于加密,另一个是`decrypt()`用于解密。这两个函数的核心都是对每个输入字符进行位移操作,但方向相反。
3. **输入输出模块**:处理用户输入的明文,以及显示加密后的密文。
下面是一个简单的维吉尼亚密码实现示例:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define ALPHABET_SIZE 26
// 初始化密钥
void init_key(char key[ALPHABET_SIZE]) {
srand(time(0));
for (int i = 0; i < ALPHABET_SIZE; ++i) {
key[i] = 'a' + rand() % ALPHABET_SIZE;
}
}
// 加密和解密函数
char encrypt_decrypt(char c, char key[ALPHABET_SIZE], bool is_encrypt) {
if (is_encrypt) {
return key[(c - 'a' + ALPHABET_SIZE) % ALPHABET_SIZE];
} else {
return key[(c - key[c-'a']) % ALPHABET_SIZE] + 'a';
}
}
// 主函数
int main() {
char plaintext[] = "Hello, World!";
char ciphertext[50];
char key[ALPHABET_SIZE];
// 初始化密钥
init_key(key);
// 加密
for (int i = 0; plaintext[i]; ++i) {
ciphertext[i] = encrypt_decrypt(plaintext[i], key, true);
}
ciphertext[strlen(plaintext)] = '\0';
printf("Encrypted text: %s\n", ciphertext);
// 解密过程类似
...
return 0;
}
```
**流程图**:
由于文字无法直接展示流程图,你可以想象两个并行的箭头,其中一个从输入明文开始,经过加密函数到输出密文;另一个则从输出密文开始,经过解密函数回到输入明文。
**时间复杂度**:
维吉尼亚密码的时间复杂度是O(n),其中n是明文的长度,因为每个字符都需要一次加密或解密操作。
**空间复杂度**:
空间复杂度取决于使用的临时变量,例如`ciphertext`数组,其大小与明文长度相同,所以是O(n)。而密钥`key`的存储是固定的,忽略不计。
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