凯撒密码是一种经典的替换加密技术，其核心思想是通过将字母表中的字母向前或向后移动固定的位数来进行加密和解密。具体来说，对于一个明文字母 $ x $，使用位移值 $ n $ 进行加密时，可以通过公式 $ E(x) = (x + n) \mod 26 $ 实现；而解密则采用公式 $ D(x) = (x - n) \mod 26 $ [^1]。 ### 加密与解密的实现逻辑 在Python中，可以通过计算字符的ASCII码来实现对大小写字母的处理，并保留空格等非字母字符不变。以下是完整的代码示例： ```python def caesar_encrypt(plaintext, key): ciphertext = "" for char in plaintext: if char.isalpha(): # 判断是否为大写字母 if char.isupper(): ciphertext += chr((ord(char) + key - 65) % 26 + 65) else: ciphertext += chr((ord(char) + key - 97) % 26 + 97) else: ciphertext += char # 非字母字符直接添加 return ciphertext def caesar_decrypt(ciphertext, key): plaintext = "" for char in ciphertext: if char.isalpha(): if char.isupper(): plaintext += chr((ord(char) - key - 65) % 26 + 65) else: plaintext += chr((ord(char) - key - 97) % 26 + 97) else: plaintext += char return plaintext # 示例用法 if __name__ == "__main__": plaintext = input("请输入明文：") key = int(input("请输入位移值：")) encrypted_text = caesar_encrypt(plaintext, key) print("加密结果为：", encrypted_text) decrypted_text = caesar_decrypt(encrypted_text, key) print("解密结果为：", decrypted_text) ``` ### 特性说明 - **支持大小写区分**：代码分别处理了大写和小写字母，确保加密后的结果符合预期。 - **保留非字母字符**：空格、数字及符号不会被修改，从而避免数据丢失。 - **可扩展性强**：该脚本可以轻松集成到更大的应用程序中，例如文件加密工具或网络通信加密模块 [^2]。 ### 总结 上述代码实现了凯撒密码的基本功能，包括加密与解密操作，并且能够灵活处理不同的输入内容。此外，它为后续的功能扩展提供了良好的基础结构 [^3]。 ---