如何为Lua预定义随机数表实现的字符串shuffle函数编写对应还原函数

首先明确这套shuffle的核心逻辑：

• 长度为n的原字符串，每个原索引位置i（从1开始计数）会绑定固定权重randomValues[i]
• 按权重从小到大排序所有（原索引, 字符）对，排序后的顺序就是打乱后的字符串顺序，即：打乱后字符串的第j位 = 原字符串的第sorted_index[j]位，其中sorted_index是所有原索引按对应randomValues值升序排序后的数组

还原逻辑是反向映射即可：

1. 对目标长度n，提前计算出sorted_index数组：把1~n的索引按randomValues[i]升序排序，得到sorted_index，sorted_index[j]就是打乱后第j位对应的原索引
2. 构建还原数组：还原后的字符串的第sorted_index[j]位 = 打乱后字符串的第j位
3. 拼接还原数组得到原字符串

-- 保留你原有的shuffle相关代码
randomValues = {} 
for i = 1, 60 do
   table.insert(randomValues, 1, math.random())
end
function shuffle(str)
   math.randomseed(4)
   local letters = {}
   local idx = 0
   for letter in str:gmatch'.[\128-\191]*' do
      idx = idx + 1
      table.insert(letters, {letter = letter, rnd = randomValues[idx]})
   end
   table.sort(letters, function(a, b) return a.rnd < b.rnd end)
   for i, v in ipairs(letters) do 
      letters[i] = v.letter
   end
   return table.concat(letters)
end

-- 新增unscramble还原函数
function unscramble(shuffled_str)
    -- 拆分打乱后的字符串为字符数组，兼容UTF-8
    local shuffled_letters = {}
    for letter in shuffled_str:gmatch'.[\128-\191]*' do
        table.insert(shuffled_letters, letter)
    end
    local n = #shuffled_letters
    -- 生成排序后的原索引映射
    local indices = {}
    for i = 1, n do
        table.insert(indices, {idx = i, rnd = randomValues[i]})
    end
    table.sort(indices, function(a, b) return a.rnd < b.rnd end)
    -- 按反向映射填充原字符串
    local original_letters = {}
    for j = 1, n do
        original_letters[indices[j].idx] = shuffled_letters[j]
    end
    return table.concat(original_letters)
end

可以直接用以下代码测试功能正确性：

local test_str = "测试字符串123abc"
local shuffled = shuffle(test_str)
local restored = unscramble(shuffled)
print(restored == test_str) -- 输出true即代表功能正常

注意：你当前生成的randomValues数组长度只有60，最多支持长度60以内的字符串加解密，如果需要处理更长的字符串，把randomValues的生成上限调整到对应长度即可

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Happy Coder