C语言Zigzag加密算法行索引负值异常问题求助

问题描述 #

开发C语言Zigzag加密算法时，遇到向上移动阶段行索引r变为负值的问题，导致程序异常。以下是相关代码、错误执行日志及正确执行日志：

问题代码 #

#include <stdio.h>

int main() {
    int size = 10; // 输入短语长度
    char phrase[] = "ciaomestai"; // 待加密的输入短语
    char zzMatrix[3][10]; // 目标矩阵
    
    int r = 0; 
    int isInvert = 0;
    int cont = 0;
    int limit = 2;

    for(int c = 0; c < size; c++) {
        if(!isInvert){
            zzMatrix[r++][c] = phrase[c];
        } else {
            zzMatrix[r--][c] = phrase[c];
        }

        printf("[%c", phrase[c]);
        printf("isInvert? %d, R:%d --- C:%d]///////", isInvert, r, c);

        if(cont == limit) { 
            isInvert = !isInvert;
            limit = (limit == 2) ? 0 : 2;
            cont = (limit == 2) ? 0:2;
        }

        if(!isInvert){
            cont++;
        } else {
            cont--;
        }
    }

    return 0;
}

错误执行日志 #

[cisInvert? 0, R:0 --- C:0]///////[iisInvert? 0, R:1 --- C:1]///////[aisInvert? 0, R:2 --- C:2]///////[oisInvert? 1, R:1 --- C:3]///////[cisInvert? 1, R:0 --- C:4]///////[oisInvert? 1, R:-1 --- C:5]///////[misInvert? 1, R:-2 --- C:6]///////[eisInvert? 1, R:-3 --- C:7]///////[visInvert? 1, R:-4 --- C:8]///////[aisInvert? 1, R:-5 --- C:9]///////

正确执行日志（输入"hihowareu"时） #

[hisInvert? 0, R:0 --- C:0]///////[iisInvert? 0, R:1 --- C:1]///////[hisInvert? 0, R:2 --- C:2]///////[oisInvert? 1, R:1 --- C:3]///////[wisInvert? 1, R:0 --- C:4]///////[aisInvert? 0, R:1 --- C:5]///////[risInvert? 0, R:2 --- C:6]///////[eisInvert? 0, R:1 --- C:7]///////[uisInvert? 1, R:0 --- C:8]///////

问题原因 #

当前代码用cont和limit变量判断方向切换时机，逻辑冗余且存在错误：

• 向上移动时（isInvert=1），cont递减后未及时触发方向切换，导致程序持续执行r--操作，最终使r变为负值。
• 方向切换的条件判断与cont的更新顺序不匹配，无法在r到达顶部边界（r=0）时及时切换回向下移动状态。

修复方法 #

简化方向控制逻辑，直接通过行索引r的边界值（顶部0、底部2）判断是否需要切换方向，去掉冗余的cont和limit变量：

修复后的代码 #

#include <stdio.h>

int main() {
    int size = 10; // 输入短语长度
    char phrase[] = "ciaomestai"; // 待加密的输入短语
    char zzMatrix[3][10]; // 目标矩阵
    
    int r = 0; 
    int direction = 1; // 1表示向下移动，-1表示向上移动

    for(int c = 0; c < size; c++) {
        zzMatrix[r][c] = phrase[c];
        // 保持原日志格式打印
        printf("[%c", phrase[c]);
        printf("isInvert? %d, R:%d --- C:%d]///////", direction == -1, r + direction, c);
        
        // 更新行索引
        r += direction;
        // 到达边界时切换方向
        if(r == 2 || r == 0) {
            direction *= -1;
        }
    }

    return 0;
}

修复逻辑说明 #

1. 用direction变量控制行索引变化方向：1表示r递增（向下），-1表示r递减（向上）。
2. 每次给矩阵赋值后，先更新r，再检查是否到达顶部（r=0）或底部（r=2）边界，到达则反转方向。
3. 日志打印中，isInvert对应direction == -1，R的值为更新后的r（与原日志格式保持一致）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Conta