Java MorseCoder - Java 語言實現的摩爾斯電碼編碼解碼

• 摘要：JavaMorseCoder-Java語言實現的摩爾斯電碼編碼解碼代碼已經扔到GitHub上了,地址在https://github.com/TakWolf/Java-MorseCoder關於摩爾斯電碼不詳細介紹了,維基百科上面介紹的更詳細。請參考:維基百科->摩爾斯電碼說幾個重要的概念。摩爾斯電碼由三種類型的信號組成,分別爲:短信號(滴)、長信號(嗒)和分隔符。三種信號一般習慣使用「.」、「-」、「/」表示。摩爾斯電碼有一個密碼錶,用來映射密碼。密碼錶以下:(注意:字
•  

  Java MorseCoder - Java 語言實現的摩爾斯電碼編碼解碼

   

  
  代碼已經扔到 GitHub 上了,地址在 https://github.com/TakWolf/Java-MorseCoder

  
  關於摩爾斯電碼 

  
  不詳細介紹了,維基百科上面介紹的更詳細。請參考: 維基百科 -> 摩爾斯電碼

   

  說幾個重要的概念。

   

  摩爾斯電碼由三種類型的信號組成,分別爲:短信號(滴)、長信號(嗒)和分隔符。三種信號一般習慣使用「.」、「-」、「/」表示。

   

  摩爾斯電碼有一個密碼錶,用來映射密碼。密碼錶以下:(注意:字母都會轉換爲大寫,0 爲短信號,1 爲長信號。)

  
  
  字符 
  電碼 
  A 
  01B 
  1000C 
  1010D 
  100E 
  0F 
  0010G 
  110H 
  0000I 
  00J 
  0111K 
  101L 
  0100M 
  11N 
  10O 
  111P 
  0110Q 
  1101R 
  010S 
  000T 
  1U 
  001V 
  0001W 
  011X 
  1001Y 
  1011Z 
  1100 
  
  字符 
  電碼 
  0 
  111111 
  011112 
  001113 
  000114 
  000015 
  000006 
  100007 
  110008 
  111009 
  11110 
  
  字符 
  電碼 
  . 
  010101, 
  110011? 
  001100‘ 
  011110! 
  101011/ 
  10010( 
  10110) 
  101101&; 
  01000: 
  111000; 
  101010= 
  10001+ 
  01010- 
  100001_ 
  001101「 
  010010$ 
  aliyunzixun@xxx.com 
  011010

  咱們拿到一個摩爾斯密文,第一步先要進行分割,拆分出每一個字母。而後對照密碼錶進行翻譯便可。

   

  例如,咱們有下面的密文:

  
  .../---/... 

  
  拆分單詞,獲得三個字母,爲: ...
  ---
  ...
  。

   

  對照密碼錶翻譯,明文即爲:SOS(國際通用求救信號)

   

  就是這麼簡單。

  
  Unicode 字符集擴展 

  摩爾斯電碼只定義了不多的基本字符,甚至基本 ASCII 碼錶都沒有補全。

   

  咱們但願能夠編碼更多的文字,好比中文、日文甚至 Emoji 表情字符。換句話說,咱們但願能夠支持全部的 Unicode 編碼。怎麼作呢?

   

  有一種簡單的方法,直接獲取 Unicode 值的二進制,而後 0 替換爲短信號,1 替換爲長信號。

   

  這樣,是字典中定義的字母,則按照標準規範翻譯,不然用二級制轉換爲 Unicode,理論上就能夠支持全部字符。

   

  
  該思路來源於: https://github.com/hustcc/xmorse

   

  這是另一個摩爾斯編碼解碼實現,使用的是 Javascript 實現的。該項目中就使用了這個思路。

  
  Java 中關於 Unicode 的一些操做 

  在 Java 中,一個 Unicode 被稱爲 codePoint,他是一個 int 型。

   

  事實上,ASCII 碼錶也屬於 Unicode。可是要注意的是,一個 Unicode 字符,可能由多個 char 組成。

   

  這裏的原理一兩句話說不清,有興趣去搜索一下 Unicode、Java 字符集相關的資源看看。

   

  這裏只說一下在 Java 中相關轉換方法。

  
  // String 拆分 codePoint 示例 
  String text = "Some Text"; 
  for (int i = 0; i < text.codePointCount(0, text.length()); i++) { 
  int codePoint = text.codePointAt(i); 
  } 
  // char 數組拆分 codePoint 示例 
  char[] chars = new char[] {}; 
  for (int i = 0; i < Character.codePointCount(chars, 0, chars.length); i++) { 
  int codePoint = Character.codePointAt(chars, i); 
  } 
  // codePoint 轉換爲 String 
  char[] chars = Character.toChars(codePoint); 
  String text = new String(chars); 
  // 也能夠經過 StringBuilder 來轉換 
  new StringBuilder().appendCodePoint(codePoint).toString(); 

  具體的參數含義,能夠去看一下文檔。

  
  實現思路 

  有了上面的鋪墊,實現思路就很是清晰了。

   

  咱們定義兩個 Map 結構:

   

  一個叫作字母表,用於描述 codePoint 到摩爾斯電碼的轉換,編碼時使用;

   

  另外一個叫作字典,用於描述摩爾斯電碼到 codePoint 的轉換,解碼時使用。

   

  這中間涉及到 codePoint 和 String 的互相轉換問題。

   

  遇到字典中未定義的字母,則按照 Unicode 的二進制值作轉換。

  
  public final class MorseCoder{ 
  private static final Map alphabets = new HashMap<>(); // code point -> morse 
  private static final Map dictionaries = new HashMap<>(); // morse -> code point 
  private static void registeMorse(Character abc, String dict){ 
  alphabets.put(Integer.valueOf(abc), dict); 
  dictionaries.put(dict, Integer.valueOf(abc)); 
  } 
  static { 
  // Letters 
  registeMorse('A', "01"); 
  registeMorse('B', "1000"); 
  registeMorse('C', "1010"); 
  registeMorse('D', "100"); 
  registeMorse('E', "0"); 
  registeMorse('F', "0010"); 
  registeMorse('G', "110"); 
  registeMorse('H', "0000"); 
  registeMorse('I', "00"); 
  registeMorse('J', "0111"); 
  registeMorse('K', "101"); 
  registeMorse('L', "0100"); 
  registeMorse('M', "11"); 
  registeMorse('N', "10"); 
  registeMorse('O', "111"); 
  registeMorse('P', "0110"); 
  registeMorse('Q', "1101"); 
  registeMorse('R', "010"); 
  registeMorse('S', "000"); 
  registeMorse('T', "1"); 
  registeMorse('U', "001"); 
  registeMorse('V', "0001"); 
  registeMorse('W', "011"); 
  registeMorse('X', "1001"); 
  registeMorse('Y', "1011"); 
  registeMorse('Z', "1100"); 
  // Numbers 
  registeMorse('0', "11111"); 
  registeMorse('1', "01111"); 
  registeMorse('2', "00111"); 
  registeMorse('3', "00011"); 
  registeMorse('4', "00001"); 
  registeMorse('5', "00000"); 
  registeMorse('6', "10000"); 
  registeMorse('7', "11000"); 
  registeMorse('8', "11100"); 
  registeMorse('9', "11110"); 
  // Punctuation 
  registeMorse('.', "010101"); 
  registeMorse(',', "110011"); 
  registeMorse('?', "001100"); 
  registeMorse(''', "011110"); 
  registeMorse('!', "101011"); 
  registeMorse('/', "10010"); 
  registeMorse('(', "10110"); 
  registeMorse(')', "101101"); 
  registeMorse('&;', "01000"); 
  registeMorse(':', "111000"); 
  registeMorse(';', "101010"); 
  registeMorse('=', "10001"); 
  registeMorse('+', "01010"); 
  registeMorse('-', "100001"); 
  registeMorse('_', "001101"); 
  registeMorse('"', "010010"); 
  registeMorse('$', "0001001"); 
  registeMorse('@', "011010"); 
  } 
  private final char dit; // short mark or dot 
  private final char dah; // longer mark or dash 
  private final char split; 
  public MorseCoder(){ 
  this('.', '-', '/'); 
  } 
  public MorseCoder(chardit,chardah,charsplit){ 
  this.dit = dit; 
  this.dah = dah; 
  this.split = split; 
  } 
  publicStringencode(String text){ 
  if (text == null) { 
  throw new IllegalArgumentException("Text should not be null."); 
  } 
  text = text.toUpperCase(); 
  StringBuilder morseBuilder = new StringBuilder(); 
  for (int i = 0; i < text.codePointCount(0, text.length()); i++) { 
  int codePoint = text.codePointAt(i); 
  String word = alphabets.get(codePoint); 
  if (word == null) { 
  word = Integer.toBinaryString(codePoint); 
  } 
  morseBuilder.append(word.replace('0', dit).replace('1', dah)).append(split); 
  } 
  return morseBuilder.toString(); 
  } 
  publicStringdecode(String morse){ 
  if (morse == null) { 
  throw new IllegalArgumentException("Morse should not be null."); 
  } 
  if (!StringUtils.containsOnly(morse, dit, dah, split)) { 
  throw new IllegalArgumentException("Incorrect morse."); 
  } 
  String[] words = StringUtils.split(morse, split); 
  StringBuilder textBuilder = new StringBuilder(); 
  for (String word : words) { 
  word = word.replace(dit, '0').replace(dah, '1'); 
  Integer codePoint = dictionaries.get(word); 
  if (codePoint == null) { 
  codePoint = Integer.valueOf(word, 2); 
  } 
  textBuilder.appendCodePoint(codePoint); 
  } 
  return textBuilder.toString(); 
  } 
  } 

  代碼很是簡單,有了上面的鋪墊,很容易理解,不在詳細說明。

   

  使用的時候,是這樣的:

  
  public class MorseCoderTest{ 
  private final MorseCoder morseCoder = new MorseCoder(); 
  @Test 
  public void test0(){ 
  String text = "Hello World!"; 
  String morse = "...././.-../.-../---/-...../.--/---/.-./.-../-../-.-.--/"; 
  Assert.assertEquals(morseCoder.encode(text), morse); 
  Assert.assertEquals(morseCoder.decode(morse), text.toUpperCase()); 
  } 
  @Test 
  public void test1(){ 
  String text = "你好,世界!"; 
  String morse = "-..----.--...../-.--..-.-----.-/--------....--../-..---....-.--./---.-.-.-..--../--------.......-/"; 
  Assert.assertEquals(morseCoder.encode(text), morse); 
  Assert.assertEquals(morseCoder.decode(morse), text); 
  } 
  @Test 
  public void test2(){ 
  String text = "こんにちは"; 
  String morse = "--.....-.-..--/--....-..-..--/--.....--.-.--/--.....--....-/--.....--.----/"; 
  Assert.assertEquals(morseCoder.encode(text), morse); 
  Assert.assertEquals(morseCoder.decode(morse), text); 
  } 
  } 

  
  代碼已經放到 GitHub 上面了,地址在 https://github.com/TakWolf/Java-MorseCoder

   

  而且已經作了一點微小的工做,將代碼製做成 module 發佈到了中心倉庫中(JCenter),具體使用方式去 Readme 看吧,兼容 Android 環境。

   

  Have fun!

   

  
  This blog is under a CC BY-NC-SA 3.0 Unported License

   

  本文連接: http://blog.takwolf.com/2017/05/02/java-morse-coder/

• 以上是Java MorseCoder - Java 語言實現的摩爾斯電碼編碼解碼的內容，更多 爾斯 電碼 解碼 Java MorseCoder 編碼 語言 實現 的內容，請您使用右上方搜索功能獲取相關信息。