Python 入門指南 5.0
單元 23 - 實作 setcode()
setcode() 的工作就是建立密碼表，我們需要的密碼表就是一個攪亂順序的英文字母表
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先來溫習一下用來編碼的數學公式
y = a * x + b
m = y % n
r = m + diff
|
a 與 b 預定是 0 到 9 之間的隨機整數，要取得隨機整數的話，標準程式庫 (standard library) 有程式可用，倒是現在先不用急著一次到位，我們先把 a 設定成 3 ， b 設定成 5 測試看看好了，如此 setcode() 的實作如下
# _code 的 setter
def set_code(self):
# 取得 a 、 b 值
a = 3
b = 5
# 利用公式建立密碼表
self.__code = ""
c = "a"
i = 0
while i < 26:
x = c
y = ord(x) * a + b
m = y % 26
self.__code += chr(m + 97)
c = chr(ord(c) + 1)
i += 1
|
__code 屬性 (attribute) 的初值設定為空字串 (empty string)
| self.__code = ""
|
下面設定兩個控制變數 (control variable) ， c 為記錄目前處理的字母， i 則是記錄迴圈 (loop) 進行的次數
c = "a"
i = 0
|
因為英文字母表的小寫字母共有 26 個，因此公式用迴圈跑了 26 次
while i < 26:
x = c
y = ord(x) * a + b
m = y % 26
self.__code += chr(m + 97)
c = chr(ord(c) + 1)
i += 1
|
這裡把 c 指派給 x 後，因為 c 是字串 (string) ，使得 x 也是字串，由於字串做乘法跟加法為複製字串，所以用內建函數 (function) ord() 將 x 轉換成 Unicode 編碼值，然後才進行計算
| y = ord(x) * a + b
|
取得餘數 m 後，再利用內建函數 chr() 將 Unicode 編碼值轉換為單一字母的字串，這裡 += 會把單一字母的字串附加到 __code 的最後
| self.__code += chr(m + 97)
|
咦？不是說字串是不可變的 (immutable) 嗎？不可變的複合物件無法更改裡頭的元素值，那這裡為什麼可以這樣寫呢？原因很簡單，這裡是重新指派，每一次 += 都是把新的字串物件給 __code ，所以沒有涉及到更改內容的問題。
最後，兩個控制變數都要遞增
c = chr(ord(c) + 1)
i += 1
|
我們把目前的版本放在 encrypt02.py 裡，如下
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class Encrypt:
# 定義建構子
def __init__(self):
# 建立密碼表
self.set_code()
# _code 的 getter
@property
def code(self):
return self.__code
# _code 的 setter
def set_code(self):
# 取得 a 、 b 值
a = 3
b = 5
# 利用公式建立密碼表
self.__code = ""
c = "a"
i = 0
while i < 26:
x = c
y = ord(x) * a + b
m = y % 26
self.__code += chr(m + 97)
c = chr(ord(c) + 1)
i += 1
# 編碼的方法
def toEncode(self, str):
pass
# 解碼的方法
def toDecode(self, str):
pass
# 測試部分
if __name__ == '__main__':
e = Encrypt()
print()
print(e.code)
print()
# 檔名: encrypt02.py
# 說明:《Python入門指南》的範例程式
# 網站: http://kaiching.org
# 作者: 張凱慶
# 時間: 2023 年 5 月
|
測試部分就是印出密碼表，執行結果如下
| $ python encrypt02.py |
| knqtwzcfiloruxadgjmpsvybeh |
| $ |
結果如預期，一個英文小寫字母恰恰好對應到另外一個英文小寫字母，這樣我們的公式就 ok 了嗎？ a 等於 3 跟 b 等於 5 是沒問題的，可是我們希望 a 與 b 可以是 0 到 9 之間的任意整數，這樣就有 100 種組合說，所以我們接下來要繼續測試，看看是不是每一種組合都 ok 囉！
| 中英文術語對照 | |
|---|---|
| 屬性 | attribute |
| 控制變數 | control variable |
| 函數 | function |
| 不可變的 | immutable |
| 迴圈 | loop |
| 空字串 | null string |
| 標準程式庫 | standard library |
| 字串 | string |
| 重點整理 |
|---|
| 1. 實作 setcode() 是先將公式中的 a 設成 3 ， b 設成 5 ，然後用迴圈利用兩個控制變數 i 與 c 逐一計算每個字元。 |
| 2. 內建函數 ord() 可將字串轉換成 Unicode 編碼數字，而 chr() 將 Unicode 編碼數字轉換回字串。 |
| 問題與討論 |
|---|
| 1. 為什麼不把建立對換表格直接寫在 __init__() 裡就好了？ |
| 2. 為什麼字串變數用 += 可以把字元附加到字串物件的最後？ |
| 練習 |
|---|
| 1. 寫一個程式 exercise2301.py ，利用標準程式庫 random 的 randint() 及上一個單元發展的 higher() 在命令列設計模擬擲骰子遊戲， 需要有莊家及玩家，然後印出擲出點數及輸贏。 參考程式碼 |
| 2. 承上題，將新程式寫在 exercise2302.py 中，加入判斷平手的機制。 參考程式碼 |
| 3. 承上題，將新程式寫在 exercise2303.py 中，設計骰子類別 Dice ，利用 point 屬性記錄骰子點數。 參考程式碼 |
| 4. 承上題，將新程式寫在 exercise2304.py 中，設計骰子玩家類別 DiceUser 的初始版本，利用 name 屬性記錄玩家名稱。 參考程式碼 |
| 5. 承上題，將新程式寫在 exercise2305.py 中，繼續擴充骰子玩家類別，利用屬性 dice1 到 dice4 記錄最多四顆骰子點數，另外利用屬性 total_points 記錄終點數， dice_state 記錄骰子數量。 參考程式碼 |
| 6. 承上題，將新程式寫在 exercise2306.py 中，繼續擴充骰子玩家類別，定義 roll1Dice() 到 roll4Dice() 方法，分別進行擲出一顆到四顆骰子。 參考程式碼 |
| 7. 承上題，將新程式寫在 exercise2307.py 中，設計 DiceGame 類別，建構子以 names 與 number 當參數， names 預計接收玩家名稱的字串串列， number 則是骰子數量，另外用迴圈建立 DiceUser 的串列屬性 players 。 參考程式碼 |
| 8. 承上題，將新程式寫在 exercise2308.py 中，替 DiceGame 類別繼續設計 playgame() 方法，將遊戲進行方式的程式碼移到這裡。 參考程式碼 |
| 9. 承上題，將新程式寫在 exercise2309.py 中，定義命令列執行方式的 dice_game() 函數。 參考程式碼 |
| 10. 承上題，將新程式寫在 exercise2310.py 中，簡化 dice_game() 函數，用進行十萬次模擬。 參考程式碼 |
