C/C++ week November Black Friday
Black Friday je tu! Využij jedinečnou příležitost a získej až 80 % znalostí navíc zdarma! Více zde
Pouze tento týden sleva až 80 % na e-learning týkající se C/C++

Lekce 10 - Textové řetězce v jazyce C++ podruhé - Práce se znaky

Unicorn College Tento obsah je dostupný zdarma v rámci projektu IT lidem.
Vydávání, hosting a aktualizace umožňují jeho sponzoři.

V minulé lekci, Textové řetězce v jazyce C++, jsme si představili datový typ string a funkce, které můžeme pro práci s textovými řetězci používat. Dnes budeme v C++ tutoriálu pokračovat v práci s textem a pobavíme se o tzv. ASCII hodnotě. Vytvoříme také další praktické programy.

ASCII hodnota

Možná jste již někdy slyšeli o ASCII tabulce. Zejména v éře operačního systému MS-DOS prakticky nebyla jiná možnost, jak zaznamenávat text. Jednotlivé znaky byly uloženy jako čísla typu byte (1 byte, v C/C++ typ char), tedy s rozsahem hodnot od 0 do 255. V systému byla uložena tzv. ASCII tabulka, která měla 256 znaků a každému ASCII kódu (číselnému kódu) přiřazovala jeden znak.

Asi je vám jasné, proč tento způsob nepřetrval dodnes. Do tabulky se jednoduše nevešly všechny znaky všech národních abeced, nyní se používá unicode (UTF-8) kódování, kde jsou znaky reprezentovány trochu jiným způsobem. Nicméně v C++ se ve výchozím nastavení stále pracuje s ASCII hodnotami jednotlivých znaků. Pokud bychom chtěli pracovat s UNICODE znaky (tedy i UTF8), museli bychom použít takzvané wide znaky. Hlavní výhoda ASCII zápisu je v tom, že znaky jsou uloženy v tabulce za sebou, podle abecedy. Např. na pozici 97 nalezneme "a", 98 "b" a podobně. Podobně je to s čísly, diakritické znaky tam budou bohužel jen nějak rozházeny.

Zkusme si nyní převést znak do jeho ASCII hodnoty a naopak podle ASCII hodnoty daný znak vytvořit:

char c; // znak
int i; // ordinální (ASCII) hodnota znaku
// převedeme znak na jeho ASCII hodnotu
c = 'a';
i = (int)c;
cout << "Znak " << c << " jsme prevedli na ASCII hodnotu "<< i << endl;

// Převedeme ASCII hodnotu na znak
i = 98;
c = (char)i;
cout << "ASCII hodnotu " << i << " jsme prevedli na znak " << c << endl;
cin.get();

Výsledek:

Konzolová aplikace
Znak a jsme prevedli na ASCII hodnotu 97
ASCII hodnotu 98 jsme prevedli na znak b

Analýza výskytů ve větě

Napišme si jednoduchý program, který nám analyzuje zadanou větu. Bude nás zajímat počet samohlásek, souhlásek, písmen a počet zbylých znaků (např. mezera nebo !).

Tento výukový obsah pomáhají rozvíjet následující firmy, které dost možná hledají právě tebe!

Daný textový řetězec si nejprve v programu zadáme napevno, abychom ho nemuseli při každém spuštění psát. Až bude program hotový, nahradíme řetězec za cin. Řetězec budeme projíždět cyklem po jednom znaku. Rovnou zde říkám, že neapelujeme na rychlost programu a budeme volit názorná a jednoduchá řešení.

Nejprve si připravme kód, definujme si samohlásky, souhlásky a písmena. Počet zbylých znaků nemusíme počítat, bude to délka řetězce mínus součet samohlásek, souhlásek a písmen. Připravíme si proměnné, do kterých budeme ukládat jednotlivé počty. Protože se jedná o složitější kód, nebudeme zapomínat na komentáře. Také si nezapomeňte includovat knihovnu string.

// inicializace pocitadel
int pocetSamohlasek = 0;
int pocetSouhlasek = 0;
int pocetCisel = 0;

// retezec, ktery chceme analyzovat
string retezec = "Programator se zasekne ve sprse, protoze instrukce na samponu byly: Namydlit, omyt, opakovat.";

// definice typu znaku
string samohlasky = "aeiouyAEIOUY";
string souhlasky = "bcdfghjklmnpqrstvwxzBCDFGHJKLMNPQRSTVWXZ";
string cisla = "0123456789";

cout << "Puvodni zprava: " << retezec << endl;

// hlavni cyklus pokracuje, dokud nenarazi na znak konce retezce
for (int i = 0; i < retezec.length(); i++)
{

}

Nejdříve počítadlo vynulujeme. Na definice znaků nám postačí obyčejné pole znaků jak jej známe. Hlavní cyklus nám projede jednotlivé znaky v řetězci. Pojďme plnit počítadla, pro jednoduchost již nebudu opisovat zbytek kódu a přesunu se jen k cyklu:

// hlavni cyklus pokracuje, dokud nenarazi na znak konce retezce
for (int i = 0; i < retezec.length(); i++)
{
    if (samohlasky.find(retezec[i]) < samohlasky.length())
        pocetSamohlasek++;
    else if (souhlasky.find(retezec[i]) < souhlasky.length())
        pocetSouhlasek++;
    else if (cisla.find(retezec[i]) < cisla.length())
        pocetCisel++;
}

Všimněte si, že využíváme metodu find(), která zjistí zda řetězec obsahuje určitý znak.

Aktuální znak naší věty tedy nejprve zkusíme vyhledat v řetězci samohlasky a případně zvýšit jejich počítadlo. Pokud v samohláskách není, podíváme se do souhlásek a případně opětovně zvýšíme jejich počítadlo. Vraťme se k našemu kódu ve funkci main(). Nyní nám chybí již jen výpis na konec:

cout << "Pocet samohlasek: " << pocetSamohlasek << endl;
cout << "Pocet souhlasek: " << pocetSouhlasek << endl;
cout << "Pocet cisel: " << pocetCisel << endl;
cout << "Pocet zbylych znaku: " <<
        retezec.length() - pocetSamohlasek - pocetSouhlasek - pocetCisel << endl;

Výsledek:

Konzolová aplikace
Puvodni zprava: Programator se zasekne ve sprse, protoze instrukce na samponu by
ly: Namydlit, omyt, opakovat.
Pocet samohlasek: 31
Pocet souhlasek: 45
Pocet cisel: 0
Pocet zbylych znaku: 17

Cézarova šifra

Vytvoříme si jednoduchý program pro šifrování textu. Pokud jste někdy slyšeli o Cézarově šifře, bude to přesně to, co si zde naprogramujeme. Šifrování textu spočívá v posouvání znaku v abecedě o určitý, pevně stanovený počet znaků. Například slovo "ahoj" se s posunem textu o 1 přeloží jako "bipk". Posun umožníme uživateli vybrat. Algoritmus zde máme samozřejmě opět vysvětlený a to v článku Cézarova šifra. Program si dokonce můžete vyzkoušet v praxi - Online cézarova šifra.

Vraťme se k programování a připravme si kód. Budeme potřebovat proměnné pro původní text a pro posun. Zašifrovaným textem nahradíme původní zprávu. Dále cyklus projíždějící jednotlivé znaky a výpis zašifrované zprávy. Zprávu si necháme zapsanou napevno v kódu, abychom ji nemuseli při každém spuštění programu psát. Po dokončení nahradíme obsah proměnné tím co zadal uživatel pomocí objektu cin. Šifra nepočítá s diakritikou, mezerami a interpunkčními znaménky. Diakritiku budeme bojkovat a budeme předpokládat, že ji uživatel nebude zadávat. Pro zjednodušení vynecháme i velká písmena. Ideálně bychom měli diakritiku před šifrováním odstranit, stejně tak cokoli kromě písmen.

// retezec k zasifrovani
string s = "cernediryjsoutamkdebuhdelilnulou"; // cerne diry jsou tam, kde buh delil nulou
int posun = 1;

cout << "Puvodni zprava: " << s << endl;

// hlavni cyklus
for (int i = 0; i < s.length(); i++)
{

}

cout << "Zasifrovana zprava: " << s << endl;
cin.get();

Nyní se přesuneme dovnitř cyklu. Hodnotu aktuálního znaku zvýšíme o posun a uložíme místo původního znaku.

// hlavni cyklus
for (int i = 0; i < s.length(); i++)
{
    s[i] = s[i] + posun;
}

Konzolová aplikace
Puvodni zprava: cernediryjsoutamkdebuhdelilnulou
Zasifrovana zprava: dfsofejszktpvubnlefcviefmjmovmpv

Program si vyzkoušíme. Výsledek vypadá docela dobře. Zkusme si však zadat vyšší posun nebo napsat slovo "zebra". Vidíme, že znaky mohou po "z" přetéct do ASCII hodnot dalších znaků, v textu tedy již nemáme jen písmena, ale další ošklivé znaky. Uzavřeme znaky do kruhu tak, aby posun plynule po "z" přešel opět k "a" a dále. Postačí nám k tomu jednoduchá podmínka, která od nové ASCII hodnoty odečte celou abecedu tak, abychom začínali opět na "a".

// hlavni cyklus
for (int i = 0; i < s.length(); i++)
{
    s[i] = s[i] + posun;
    if (s[i] > 'z') // kontrola preteceni
        s[i] = s[i] - 26;
}

Pokud hodnota přesáhne ASCII hodnotu 'z', snížíme ji o 26 znaků (tolik znaků má anglická abeceda). Je to jednoduché a náš program je nyní funkční. Všimněme si, že nikde nepoužíváme přímé kódy znaků, v podmínce je 'z', i když bychom tam mohli napsat rovnou 122. Je to z důvodu, aby byl náš program plně odstíněn od explicitních ASCII hodnot a bylo lépe viditelné, jak funguje. Cvičně si zkuste udělat dešifrování.

V příštím lekci, Vícerozměrná pole v jazyce C++, se podíváme na vícerozměrná pole v C++.


 

Stáhnout

Staženo 42x (4.29 MB)
Aplikace je včetně zdrojových kódů v jazyce C++

 

 

Článek pro vás napsal David Čápka
Avatar
Jak se ti líbí článek?
6 hlasů
Autor pracuje jako softwarový architekt a pedagog na projektu ITnetwork.cz (a jeho zahraničních verzích). Velmi si váží svobody podnikání v naší zemi a věří, že když se člověk neštítí práce, tak dokáže úplně cokoli.
Unicorn College Autor sítě se informační technologie naučil na Unicorn College - prestižní soukromé vysoké škole IT a ekonomie.
Předchozí článek
Textové řetězce v jazyce C++
Všechny články v sekci
Základní konstrukce jazyka C++
Miniatura
Následující článek
Cvičení k 9.-10. lekci C++
Aktivity (11)

 

 

Komentáře
Zobrazit starší komentáře (2)

Avatar
Jaroslav Dubánek:14.8.2017 9:44

Podle mě je to proto, že v prvním řádku v cyklu zašifrování, je v proměnný pom přiřazená nula a to tam dělá paseku.

Přepsal jsem tvůj kód pro vlastní procvičení a funguje mi takhle:

#include <string>
#include <iostream>

using namespace std;

int main(void) {

        string veta;

        cout << "zadejte vasi zpravu malymi pismeny a bez diakritiky " << endl;
        getline(cin, veta);

        cout << "zadejte posun cislem" << endl;
        int posun;
        cin >> posun;

        for (int i = 0; i<veta.length(); i++) {
                veta[i] = veta[i] + posun;
                if (veta[i] > 122)
                        veta[i] = veta[i] - 26;

        }
        cout << "vase zprava je zasifrovana: " << endl;
        for (int i = 0; i < veta.length(); i++)
                cout << veta[i];
        cin.get(); cin.get();
        return 0;
}
Odpovědět
14.8.2017 9:44
Život je ve skutečnosti strašně jednoduchej.
Avatar
Filip Vomela
Člen
Avatar
Filip Vomela:10.11.2017 13:20

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{

string retezec = "Cernadirajeu­nasdomaprotoj­semtadyz";
cout << "puvodni retezec: " << retezec << endl;
int posun = 1;
for (int i = 0; i < retezec.length(); i++) {
retezec[i] = retezec[i] + posun;
if (retezec[i] > 'z') { retezec[i] = retezec[i] - 26; }
}

cout << retezec << endl;

for (int i = 0; i < retezec.length(); i++) {
retezec[i] = retezec[i] - posun;
if (retezec[i] < 'a') { retezec[i] = retezec[i] + 26; }
}
cout << retezec << endl;
}

Chci se zeptat proč mi to vypíše místo 'c' ten znak?

 
Odpovědět
10.11.2017 13:20
Avatar
Martin Petrovaj
Překladatel
Avatar
Odpovídá na Filip Vomela
Martin Petrovaj:28.12.2017 13:18

Asi si na to už prišiel sám, ale pre teba aj pre iných, je to tým že to 'C' je veľké. Veľké písmená majú rozdielne ASCII hodnoty než ich malé náprotivky.

Pokiaľ si teda v kóde buď neošetríš správny posun aj veľkých písmen, alebo nezadáš (resp. neprevedieš) vstupný reťazec na malé písmená, tak veľké písmená sa prevedú nesprávne.

Odpovědět
28.12.2017 13:18
if (this.motto == "") { throw new NotImplementedException(); }
Avatar
Petr Švarc
Člen
Avatar
Petr Švarc:28.9.2018 20:21

Ahoj, chtěl bych poprosit o vysvětlení téhle části kódu, nějak nechápu co se tam s čím porovnává atp :-)

if (samohlasky.find(retezec[i]) < samohlasky.length())

Díky :-)

 
Odpovědět
28.9.2018 20:21
Avatar
Zakk
Člen
Avatar
Odpovídá na Petr Švarc
Zakk:14.11.2018 19:53

taky mě to mátlo, ale koukám, že metoda find(), vrátí pozici znaku v řetězci.. takže pokud ten výsledek toho findu bude menší než je délka řetězce samohlásky, tak se ten znak nachází v tom řetězci samohlásky.. a když ho to nenajde, tak to přeleze někam mimo ? a vrátí to nějaký větší číslo?
zkusil jsem si napsat

string s="chleba";
    cout<<s.find('r');

a výstup je

18446744073709551615

takže zřejmě ano, ale úplně mi teda není jasné, kam to "přeleze"

 
Odpovědět
14.11.2018 19:53
Tento výukový obsah pomáhají rozvíjet následující firmy, které dost možná hledají právě tebe!
Avatar
Petr Štechmüller
Překladatel
Avatar
Odpovídá na Zakk
Petr Štechmüller:14.11.2018 20:39

If no matches were found, the function returns string::npos

Odpovědět
14.11.2018 20:39
Pokud spolu kód a komentář nekorespondují, budou patrně oba chybné
Avatar
Lukáš Labor:30.11.2018 14:55

Ahoj zkusil jsem si vytvořit svou verzi programu caesarova šifra

int main()
{
cout << "Zadej zpravu:" << endl;
string a;
string b;
int c;
char d;
getline(cin,a);
cout<<"zadej posuv"<<endl;
cin>>c;
for(int i=0;i<a.length();i++)
if(a[i]=='z'|­|a[i]=='Z')
{d=a[i]-26+c;
b[i]=d;
cout<<d;}
else
{d=a[i]+c;
b[i]=d;
cout<<d;}

a program přestane fungovat pokud zadám řetězec delší než 17 znaků, nemáte nějaké vysvětlení?

 
Odpovědět
30.11.2018 14:55
Avatar
pgarsky
Člen
Avatar
pgarsky:2. února 17:06

Prosím o ohodnocení mojí jednoduché aplikace pro šifrování:

#include <iostream>
// #include <cmath>
#include <string>
// #include <algorithm>
// #include <ctime>

using namespace std;

int main(void) {
        setlocale(LC_ALL, "");

        unsigned int posun;

        string text;
        string moznost;
        string povolenaPismena = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";

        bool vyskocit = false;
        bool spatne = false;

        cout << "Zadejte text: " << endl;
        getline(cin, text);

        do {
                if (spatne == true) {
                        getline(cin, moznost);
                        spatne = false;
                }

                for (int i = 0; i < text.length(); i++) {
                        if (povolenaPismena.find(text[i]) < povolenaPismena.length()) {
                                if (i == text.length() - 1) {
                                        vyskocit = true;
                                        break;
                                }
                        }
                        else {
                                cout << "Zadejte pouze text s malymi pismeny a bez mezer.";
                                i = 0;
                                spatne = true;
                                break;
                        }
                }

                if (vyskocit == true) {
                        break;
                }

        } while (1);

        cout << "Chcete text sifrovat nebo rozsifrovat? (s/r): ";
        do {
                getline(cin, moznost);

                if (moznost == "s" || moznost == "r") {
                        break;
                }
                else {
                        cout << "Zadejte pouze \"s\" nebo \"r\": ";
                }

        } while (1);

        cout << "O kolik mist chcete text sifrovat nebo rozsifrovat?: ";
        cin >> posun;

        if (moznost == "s") {
                for (int i = 0; i < text.length(); i++) {
                        text[i] = text[i] + posun;
                        if (text[i] > 'z') {
                                text[i] = text[i] - 26;
                        }
                }
        }
        else if (moznost == "r") {
                for (int i = 0; i < text.length(); i++) {
                        text[i] = text[i] - posun;
                        if (text[i] < 'a') {
                                text[i] = text[i] + 26;
                        }
                }
        }

        cout << "Zasifrovany/odsifrovany text: " << text << endl;
        cin.ignore(0xFF, '\n');

        cin.get();
        return 0;
}
Editováno 2. února 17:06
Odpovědět
2. února 17:06
Pokud ti něco jde těžko, znamená to, že jdeš tou správnou cestou...
Avatar
Tomáš Lipert:20. března 12:54

Chtěl bych ohlási, že u analýzi ve větě máte v samohláskách dvakrát velké u a ve souhláskách tam máte velké a malé i

 
Odpovědět
20. března 12:54
Avatar
Patrik Valkovič
Šéfredaktor
Avatar
Odpovídá na Tomáš Lipert
Patrik Valkovič:20. března 13:20

Díky, opraveno.

Odpovědět
20. března 13:20
Nikdy neumíme dost na to, abychom se nemohli něco nového naučit.
Děláme co je v našich silách, aby byly zdejší diskuze co nejkvalitnější. Proto do nich také mohou přispívat pouze registrovaní členové. Pro zapojení do diskuze se přihlas. Pokud ještě nemáš účet, zaregistruj se, je to zdarma.

Zobrazeno 10 zpráv z 12. Zobrazit vše