Playfair密码实现：拆分明文为双字符组并处理相同字符的方案求教

提供两种兼顾简洁性和可读性的实现方式，均符合Playfair密码的明文分组规则：

1. 单轮迭代实现（推荐，性能与可读性最优） #

仅需一次遍历即可完成分组、相同字符替换、末尾补位全流程，时间复杂度O(n)：

def playfair_split(plaintext: str, fill_char: str = 'X') -> list[str]:
    # 按Playfair惯例统一转大写、J转I，可根据需求调整
    plaintext = plaintext.upper().replace('J', 'I')
    groups = []
    idx = 0
    text_len = len(plaintext)
    
    while idx < text_len:
        first_char = plaintext[idx]
        # 剩余最后单个字符，补填充位
        if idx == text_len - 1:
            groups.append(f"{first_char}{fill_char}")
            break
        second_char = plaintext[idx + 1]
        # 两个字符相同，替换第二个为填充字符，指针仅后移1位
        if first_char == second_char:
            groups.append(f"{first_char}{fill_char}")
            idx += 1
        else:
            groups.append(f"{first_char}{second_char}")
            idx += 2
    return groups

默认填充字符按Playfair惯例使用X，可根据需求修改为Q等其他字符

2. 正则预处理实现（代码最简洁） #

先通过正则批量替换所有相邻重复字符，再直接按固定长度拆分：

import re
def playfair_split(plaintext: str, fill_char: str = 'X') -> list[str]:
    plaintext = plaintext.upper().replace('J', 'I')
    # 匹配相邻相同字符，中间插入填充字符
    processed = re.sub(r'(.)\1', rf'\1{fill_char}\1', plaintext)
    # 总长度为奇数时末尾补填充
    if len(processed) % 2:
        processed += fill_char
    # 直接按2字符长度拆分
    return re.findall(r'.{2}', processed)

测试示例 #

输入明文HELLO：

1. 匹配到连续字符LL，替换为LXL，得到预处理结果HELXLO
2. 按2字符拆分得到['HE', 'LX', 'LO']，完全符合规则要求

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Solemnis