【藍橋杯】矩陣變換加密法（playfair）

一種Playfair密碼變種加密方法如下：首先選擇一個密鑰單詞（稱為pair）（字母不重複，且都為小寫字母），然後與字母表中其他字母一起填入至一個5x5的方陣中，填入方法如下：

1.首先按行填入密鑰串。

2.緊接其後，按字母序按行填入不在密鑰串中的字母。

3.由于方陣中隻有25個位置，最後剩下的那個字母則不需變換。

如果密鑰為youandme，則該方陣如下：  

y o u a n

d m e b c

f g h i j

k l p q r

s t v w x

在加密一對字母時，如am，在方陣中找到以這兩個字母為頂點的矩形：

o u a

m e b

這對字母的加密字母為該矩形的另一對頂點，如本例中為ob。

請設計程式，使用上述方法對輸入串進行加密，并輸出加密後的串。

另外有如下規定：

1、一對一對取字母，如果最後隻剩下一個字母，則不變換，直接放入加密串中；

2、如果一對字母中的兩個字母相同，則不變換，直接放入加密串中；

3、如果一對字母中有一個字母不在正方形中，則不變換，直接放入加密串中；

4、如果字母對出現在方陣中的同一行或同一列，如df或hi，則隻需簡單對調這兩個字母，即變換為fd或ih；

5、如果在正方形中能夠找到以字母對為頂點的矩形，假如字母對為am，則該矩形的另一對頂點字母中，與a同行的字母應在前面，在上例中應是ob；同樣若待變換的字母對為ta，則變換後的字母對應為wo；

6、本程式中輸入串均為小寫字母，并不含标點、空格或其它字元。

解密方法與加密相同，即對加密後的字元串再加密，将得到原始串。

要求輸入形式如下：

從控制台輸入兩行字元串，第一行為密鑰單詞（長度小于等于25），第二行為待加密字元串（長度小于等于50），兩行字元串末尾都有一個回車換行符，并且兩行字元串均為小寫字母，不含其它字元。

在标準輸出上輸出加密後的字元串。

例如，若輸入：

youandme

welcometohangzhou

則表示輸入的密鑰單詞為youandme，形成的正方形如上所示；待加密字元串為welcometohangzhou。在正方形中可以找到以第一對字母we為頂點的矩形，對應另一對頂點字母為vb，是以加密後為vb，同理可找到與字母對lc,et,oh,ho對應的頂點字母對。而字母對om位于上述正方形中的同一列，是以直接以颠倒這兩個字母來加密，即為mo，字母對an同理。字母對gz中的z不在上述正方形中，是以原樣放到加密串中。最後剩一個字母u也原樣輸出。

是以輸出的結果為：

vbrmmomvugnagzguu