csp信奥赛C++高频考点专项训练之字符串 --【子串查找】：[NOIP 2009 提高组] 潜伏者
题目描述
R 国和 S 国正陷入战火之中，双方都互派间谍，潜入对方内部，伺机行动。历尽艰险后，潜伏于 S 国的 R 国间谍小 C 终于摸清了 S 国军用密码的编码规则：
- S 国军方内部欲发送的原信息经过加密后在网络上发送，原信息的内容与加密后所得的内容均由大写字母 A ∼ Z \texttt{A}\sim\texttt{Z} A∼Z 构成（无空格等其他字符）；
- S 国对于每个字母规定了对应的密字。加密的过程就是将原信息中的所有字母替换为其对应的密字；
- 每个字母只对应一个唯一的密字，不同的字母对应不同的密字。密字可以和原字母相同。
例如，若规定 A \tt A A 的密字为 A \tt A A， B \tt B B 的密字为 C \tt C C（其他字母及密字略），则原信息 A B A \tt ABA ABA 被加密为 A C A \tt ACA ACA。
现在，小 C 通过内线掌握了 S 国网络上发送的一条加密信息及其对应的原信息。小 C 希望能通过这条信息，破译 S 国的军用密码。小 C 的破译过程是这样的：扫描原信息，对于原信息中的字母 x x x（代表任一大写字母），找到其在加密信息中的对应大写字母 y y y，并认为在密码里 y y y 是 x x x 的密字。如此进行下去直到停止于如下的某个状态：
- 所有信息扫描完毕， A ∼ Z \texttt{A}\sim\texttt{Z} A∼Z 所有 26 26 26 个字母在原信息中均出现过并获得了相应的密字；
- 所有信息扫描完毕，但发现存在某个（或某些）字母在原信息中没有出现；
- 扫描中发现掌握的信息里有明显的自相矛盾或错误（违反 S 国密码的编码规则）。
例：
如某条信息 X Y Z \tt XYZ XYZ 被翻译为 A B A \tt ABA ABA 就违反了"不同字母对应不同密字"的规则。
在小 C 忙得头昏脑涨之际，R 国司令部又发来电报，要求他翻译另外一条从 S 国刚刚截取到的加密信息。现在请你帮助小 C：通过内线掌握的信息，尝试破译密码。然后利用破译的密码，翻译电报中的加密信息。
输入格式
共三行，每行为一个长度在 1 1 1 到 100 100 100 之间的字符串。
第一行，为小 C 掌握的一条加密信息；
第二行，为第一行的加密信息所对应的原信息；
第三行，为 R 国司令部要求小 C 翻译的加密信息。
输入数据保证所有字符串仅由大写字母 A ∼ Z \texttt{A}\sim\texttt{Z} A∼Z 构成，且第一行长度与第二行相等。
输出格式
共一行。
若破译密码停止时出现 2 , 3 2,3 2,3 两种情况，请你输出 F a i l e d \tt Failed Failed；
否则请输出利用密码翻译电报中加密信息后得到的原信息。
输入输出样例 1
输入 1
AA
AB
EOWIE输出 1
Failed输入输出样例 2
输入 2
QWERTYUIOPLKJHGFDSAZXCVBN
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXY
DSLIEWO输出 2
Failed 输入输出样例 3
输入 3
MSRTZCJKPFLQYVAWBINXUEDGHOOILSMIJFRCOPPQCEUNYDUMPP
YIZSDWAHLNOVFUCERKJXQMGTBPPKOIYKANZWPLLVWMQJFGQYLL
FLSO 输出 3
NOIP说明/提示
【输入输出样例一说明】
原信息中的字母 A \tt A A 和 B \tt B B 对应相同的密字，输出 F a i l e d \tt Failed Failed。
【输入输出样例二说明】
字母 Z \tt Z Z 在原信息中没有出现，输出 F a i l e d \tt Failed Failed。
思路分析
题目要求根据已知的加密信息（第一行）和对应的原信息（第二行），推导出一个从原字母到密字（加密后的字母）的双射映射。如果推导过程中出现矛盾（同一个原字母对应不同密字，或不同原字母对应相同密字），或者原信息中没有出现全部 26 个大写字母，则破译失败，输出 Failed。否则，用该映射的逆（密字 → 原字母）翻译第三行给出的加密信息，并输出原文。
解题步骤：
- 读入三行字符串
s1（密文）、s2（原文）、s3（待翻译密文）。 - 建立两个数组
a[26]和b[26]，分别表示原字母对应的密字和密字对应的原字母，初始化为 -1（未设置）。 - 遍历
s1和s2的每个对应位置：- 取原字母
x = s2[i] - 'A'，密字母y = s1[i] - 'A'。 - 如果
a[x]已设置且不等于y，或b[y]已设置且不等于x，则出现冲突，直接输出Failed并结束。 - 否则设置
a[x] = y，b[y] = x。
- 取原字母
- 检查是否 26 个原字母都出现过：遍历
x从 0 到 25，若a[x] == -1，则输出Failed并结束。 - 翻译
s3：对每个字符c，取b[c - 'A']并转回大写字母输出。
注意：映射必须是双射，且所有原字母必须出现，否则失败。
代码实现
cpp
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
string s1, s2, s3;
cin >> s1 >> s2 >> s3; // 读入三行
int a[26], b[26]; // a:原->密, b:密->原
memset(a, -1, sizeof(a)); // 初始化为-1
memset(b, -1, sizeof(b));
int n = s1.size();
for (int i = 0; i < n; ++i) {
int x = s2[i] - 'A'; // 原字母编号
int y = s1[i] - 'A'; // 密文字母编号
if (a[x] != -1 && a[x] != y) { // 原字母已有不同密字
cout << "Failed" << endl;
return 0;
}
if (b[y] != -1 && b[y] != x) { // 密字已有不同原字母
cout << "Failed" << endl;
return 0;
}
a[x] = y; // 建立映射
b[y] = x;
}
for (int i = 0; i < 26; ++i) {
if (a[i] == -1) { // 原字母未出现
cout << "Failed" << endl;
return 0;
}
}
for (char c : s3) {
int y = c - 'A'; // 待翻译密文字母
cout << char(b[y] + 'A'); // 输出对应的原字母
}
cout << endl;
return 0;
}功能分析
- 输入处理 ：使用
cin依次读取三个由大写字母组成的字符串，长度在 1~100 之间。 - 映射建立：用两个整型数组分别记录原字母 → 密字 和 密字 → 原字母 的对应关系，同时检查是否违反双射规则（包括同一原字母对应不同密字，以及不同原字母对应同一密字）。
- 完整性检查：确认所有 26 个原字母都至少出现过一次，否则破译失败。
- 翻译输出 ：利用建立的逆映射
b[]将第三行密文逐个翻译回原文，并输出。
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cpp
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
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return 0;
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· 文末祝福 ·
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#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
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return 0;
}