分析midea0978的《一个C#算法分析求解》(二)


一、准备工作
首先处理以下Calc函数,以方便查看。其实就是变量重命名工作,此时多亏了VS2005的帮忙。
输入字符串str,输入是字节数组引用;
i是字节数组的循环变量;在后面的正式的程序中,将使用大K做为字节数组的定位变量。
k限定了最大字符串是18,原文是k<90,k+=5,缩小5倍就是了;
n其实就是字符在字符表中的位置,这个字符表其实可以说是一个密码表了;
j,莫名其妙的j,其实它也正好是这个算法的关键。

 1public 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 == -1throw new Exception("Error");
13        //n = n << (j % 32);
14        //j最大可能(8-1)+3=10,开始的时候是10,所以实际最大是11
15        //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=0~15
21            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        else
28        {
29            //n = n << j;
30            //bts[i] = Convert.ToByte(bts[i] | (n / 256));
31            n = n << (j - 8);
32            //n=0~31<<3=0~255
33            bts[i] = Convert.ToByte(bts[i] | n);
34            //左移超过8位,所以右边8位一定是0,然后bts[i+1]又是0
35            //bts[i + 1] = Convert.ToByte(bts[i + 1] | (n % 256));
36            j -= 5;
37        }

38        k += 1;
39    }

40}

 


二、常数序列J
从代码看J不断变大又变小,必然存在一个循环过程,下面先说明这一点:
J的变化,就好像一个自迭代函数,只要知道任意一个J,就可以得到下一个;
并且,对于两个相同的J,下一个J必然相等;
同时,J被限定在一个有限的区间内,3~10(8-5=3,(8-1)+3=10),
所以,随着个数增多,J必然循环。
计算得到,初始向量是11,循环节是[6, 9, 4, 7, 10, 5, 8, 3]。
从以下数据表可以看出:
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、从J看字符串和字节数组的关系
而已发现,对于J来说,小于8和大于等于8是两种截然不同的情况。
只有J小于8时,字节数组的位置变量才会增加,而大于等于8是不加的,
所以,这就是字符数比字节数多的关键所在了。
因为J的序列已经确定了,只要指定字符的个数,它们对应的J也就确定了,
然后哪个字符对应第几个字节(位置K)也就容易确定了。
上面的数据表中可以看到J和K的关系

四、代码简化
源码中的CalcNum其实就是查找一个字符串在字符表中的位置,其实使用字符串的IndexOf函数就可以了。
把三个核心语句拆分到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));
当j>=8时,n先左移j位,所以第三句的 n & 0xff必然为0,所以修改bts[i+1]的这一句对于j>=8没有意义

五、构造类对象
为了建立各种参数间的关系,特建立了一个CharObject类,对应字符串的一个字符。
成员:ID(序号),Next(下一对象),J(常数序列),N(字符在密码表中的位置),
N_Hight(高位),N_Lower(低位),C(字符),Bts(对应的数组),K(对应数组中的位置)。
各种计算逻辑,都已经融入到属性当中。
指定Next属性时,马上就可以计算得到下一对象的J和K;
指定K属性的时候,就可以根据当前N计算Bts[K]和Bts[K+1]了;
如果N改变了,也可以调用Cal重新计算Bts[K]和Bts[K+1]。
静态方法Calc是根据字符串得到字节数组的;ReCalc根据字节数组得到字符串,也就是逆向计算了。

 

我不相信神话,我只相信汗水!我不相信命运,我只相信双手!
posted @ 2007-12-01 21:37  大石头  阅读(448)  评论(0编辑  收藏  举报