- 摘要：JavaMorseCoder-Java语言实现的摩尔斯电码编码解码代码已经扔到GitHub上了,地址在https://github.com/TakWolf/Java-MorseCoder关于摩尔斯电码不详细介绍了,维基百科上面介绍的更详细。请参考:维基百科->摩尔斯电码说几个重要的概念。摩尔斯电码由三种类型的信号组成,分别为:短信号(滴)、长信号(嗒)和分隔符。三种信号通常习惯使用“.”、“-”、“/”表示。摩尔斯电码有一个密码表,用来映射密码。密码表如下:(注意:字
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Java MorseCoder - Java 语言实现的摩尔斯电码编码解码
代码已经扔到 GitHub 上了,地址在 https://github.com/TakWolf/Java-MorseCoder
关于摩尔斯电码
不详细介绍了,维基百科上面介绍的更详细。请参考: 维基百科 -> 摩尔斯电码说几个重要的概念。
摩尔斯电码由三种类型的信号组成,分别为:短信号(滴)、长信号(嗒)和分隔符。三种信号通常习惯使用“.”、“-”、“/”表示。
摩尔斯电码有一个密码表,用来映射密码。密码表如下:(注意:字母都会转换为大写,0 为短信号,1 为长信号。)
字符
电码
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
电码
0
111111
011112
001113
000114
000015
000006
100007
110008
111009
11110
字符
电码
.
010101,
110011?
001100‘
011110!
101011/
10010(
10110)
101101&;
01000:
111000;
101010=
10001+
01010-
100001_
001101“
010010$
aliyunzixun@xxx.com
011010我们拿到一个摩尔斯密文,第一步先要进行分割,拆分出每个字母。然后对照密码表进行翻译即可。
例如,我们有下面的密文:
.../---/...
拆分单词,得到三个字母,为: ...
---
...
。对照密码表翻译,明文即为:SOS(国际通用求救信号)
就是这么简单。
Unicode 字符集扩展摩尔斯电码只定义了很少的基本字符,甚至基本 ASCII 码表都没有补全。
我们希望可以编码更多的文字,比如中文、日文甚至 Emoji 表情字符。换句话说,我们希望可以支持所有的 Unicode 编码。怎么做呢?
有一种简单的方法,直接获取 Unicode 值的二进制,然后 0 替换为短信号,1 替换为长信号。
这样,是字典中定义的字母,则按照标准规范翻译,否则用二级制转换为 Unicode,理论上就可以支持所有字符。
该思路来源于: https://github.com/hustcc/xmorse这是另外一个摩尔斯编码解码实现,使用的是 Javascript 实现的。该项目中就使用了这个思路。
Java 中关于 Unicode 的一些操作在 Java 中,一个 Unicode 被称为 codePoint,他是一个 int 型。
事实上,ASCII 码表也属于 Unicode。但是要注意的是,一个 Unicode 字符,可能由多个 char 组成。
这里的原理一两句话说不清,有兴趣去搜索一下 Unicode、Java 字符集相关的资源看看。
这里只说一下在 Java 中相关转换方法。
// 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 数组拆分 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 转换为 String
char[] chars = Character.toChars(codePoint);
String text = new String(chars);
// 也可以通过 StringBuilder 来转换
new StringBuilder().appendCodePoint(codePoint).toString();具体的参数含义,可以去看一下文档。
实现思路有了上面的铺垫,实现思路就非常清晰了。
我们定义两个 Map 结构:
一个叫做字母表,用于描述 codePoint 到摩尔斯电码的转换,编码时使用;
另一个叫做字典,用于描述摩尔斯电码到 codePoint 的转换,解码时使用。
这中间涉及到 codePoint 和 String 的互相转换问题。
遇到字典中未定义的字母,则按照 Unicode 的二进制值做转换。
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();
}
}代码非常简单,有了上面的铺垫,很容易理解,不在详细说明。
使用的时候,是这样的:
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);
}
}
代码已经放到 GitHub 上面了,地址在 https://github.com/TakWolf/Java-MorseCoder并且已经做了一点微小的工作,将代码制作成 module 发布到了中心仓库中(JCenter),具体使用方式去 Readme 看吧,兼容 Android 环境。
Have fun!
This blog is under a CC BY-NC-SA 3.0 Unported License本文链接: http://blog.takwolf.com/2017/05/02/java-morse-coder/
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来源：oschina
链接：https://my.oschina.net/u/2963604/blog/2871984