分析midea0978的《一個C#算法分析求解》(二)
一、準備工作
首先處理以下Calc函數(shù),以方便查看。其實就是變量重命名工作,此時多虧了VS2005的幫忙。
輸入字符串str,輸入是字節(jié)數(shù)組引用;
i是字節(jié)數(shù)組的循環(huán)變量;在后面的正式的程序中,將使用大K做為字節(jié)數(shù)組的定位變量。
k限定了最大字符串是18,原文是k<90,k+=5,縮小5倍就是了;
n其實就是字符在字符表中的位置,這個字符表其實可以說是一個密碼表了;
j,莫名其妙的j,其實它也正好是這個算法的關(guān)鍵。
public static void Calc(string str, ref byte[] bts)2
{3
ushort j = 11;4
uint i = 0;5
uint k = 0;// (uint)Math.Min(bts.Length, 18);6
int m = 0;7
while (i < bts.Length && k < 18)8
{9
if (!jlist.Contains(j)) jlist.Add(j);10

11
int n = CalcNum(str[m++]);12
if (n == -1) throw new Exception("Error");13
//n = n << (j % 32);14
//j最大可能(8-1)+3=10,開始的時候是10,所以實際最大是1115
//n = n << j;16
//bts[i] = Convert.ToByte(bts[i] | (n / 256));17
//bts[i + 1] = Convert.ToByte(bts[i + 1] | (n % 256));18
if (j < 8)19
{20
//j=3~7,n=0~31,n<<j = 0~31<<7, n/256=n>>8=0~1521
n = n << j;22
bts[i] = Convert.ToByte(bts[i] | (n / 256));23
bts[i + 1] = Convert.ToByte(bts[i + 1] | (n % 256));24
j += 3;25
i++;26
}27
else28
{29
//n = n << j;30
//bts[i] = Convert.ToByte(bts[i] | (n / 256));31
n = n << (j - 8);32
//n=0~31<<3=0~25533
bts[i] = Convert.ToByte(bts[i] | n);34
//左移超過8位,所以右邊8位一定是0,然后bts[i+1]又是035
//bts[i + 1] = Convert.ToByte(bts[i + 1] | (n % 256));36
j -= 5;37
}38
k += 1;39
}40
}
二、常數(shù)序列J
從代碼看J不斷變大又變小,必然存在一個循環(huán)過程,下面先說明這一點:
J的變化,就好像一個自迭代函數(shù),只要知道任意一個J,就可以得到下一個;
并且,對于兩個相同的J,下一個J必然相等;
同時,J被限定在一個有限的區(qū)間內(nèi),3~10(8-5=3,(8-1)+3=10),
所以,隨著個數(shù)增多,J必然循環(huán)。
計算得到,初始向量是11,循環(huán)節(jié)是[6, 9, 4, 7, 10, 5, 8, 3]。
從以下數(shù)據(jù)表可以看出:
ID -N N J K
0 21 43008 11 0
1 11 704 6 0
2 27 13824 9 1
3 19 304 4 1
4 1 128 7 2
5 25 25600 10 3
6 18 576 5 3
7 17 4352 8 4
8 12 96 3 4
9 16 1024 6 5
10 4 2048 9 6
11 3 48 4 6
12 28 3584 7 7
13 5 5120 10 8
14 9 288 5 8
15 0 0 8 9
16 10 80 3 9
17 22 1408 6 10
三、從J看字符串和字節(jié)數(shù)組的關(guān)系
而已發(fā)現(xiàn),對于J來說,小于8和大于等于8是兩種截然不同的情況。
只有J小于8時,字節(jié)數(shù)組的位置變量才會增加,而大于等于8是不加的,
所以,這就是字符數(shù)比字節(jié)數(shù)多的關(guān)鍵所在了。
因為J的序列已經(jīng)確定了,只要指定字符的個數(shù),它們對應(yīng)的J也就確定了,
然后哪個字符對應(yīng)第幾個字節(jié)(位置K)也就容易確定了。
上面的數(shù)據(jù)表中可以看到J和K的關(guān)系
四、代碼簡化
源碼中的CalcNum其實就是查找一個字符串在字符表中的位置,其實使用字符串的IndexOf函數(shù)就可以了。
把三個核心語句拆分到if(i<8)中去:
n = n << (j & 0x1f);
bts[i] = Convert.ToByte(bts[i] | ((n & 0xff00) >> 8));
bts[i + 1] = Convert.ToByte(bts[i + 1] | (n & 0xff));
當(dāng)j>=8時,n先左移j位,所以第三句的 n & 0xff必然為0,所以修改bts[i+1]的這一句對于j>=8沒有意義
五、構(gòu)造類對象
為了建立各種參數(shù)間的關(guān)系,特建立了一個CharObject類,對應(yīng)字符串的一個字符。
成員:ID(序號),Next(下一對象),J(常數(shù)序列),N(字符在密碼表中的位置),
N_Hight(高位),N_Lower(低位),C(字符),Bts(對應(yīng)的數(shù)組),K(對應(yīng)數(shù)組中的位置)。
各種計算邏輯,都已經(jīng)融入到屬性當(dāng)中。
指定Next屬性時,馬上就可以計算得到下一對象的J和K;
指定K屬性的時候,就可以根據(jù)當(dāng)前N計算Bts[K]和Bts[K+1]了;
如果N改變了,也可以調(diào)用Cal重新計算Bts[K]和Bts[K+1]。
靜態(tài)方法Calc是根據(jù)字符串得到字節(jié)數(shù)組的;ReCalc根據(jù)字節(jié)數(shù)組得到字符串,也就是逆向計算了。



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