引言：凯撒密码与空格处理的挑战
凯撒密码（Caesar Cipher）是一种历史悠久的替换加密技术，其原理是将明文中的每个字母按照固定的偏移量替换为字母表中的另一个字母。例如，如果偏移量为3，'A'将变为'D'，'B'将变为'E'，以此类推。在Java中实现凯撒密码时，开发者常会遇到一个问题：加密后的文本会丢失原有的空格，导致“I love Java”这样的输入在加密后变成“ilovejava”，从而降低了加密结果的可读性和原始信息的结构性。本教程将深入探讨这一问题产生的原因，并提供一个简洁有效的解决方案，确保加密后的文本能够完整保留其原始结构，包括空格。
问题分析：为何空格会丢失？
在典型的凯撒密码实现中，导致空格丢失的根源在于对非字母字符（尤其是空格）的处理逻辑。审视以下代码片段：
for (int i = 0; i < message.length(); i++)
{
if (message.charAt(i) == ' ') continue; // 这一行是问题所在
// ... 后续的字母加密逻辑
}在这段代码中，if (message.charAt(i) == ' ') continue; 语句是罪魁祸首。continue 关键字的作用是立即终止当前循环迭代的剩余部分，并跳到下一次循环迭代的开始。这意味着，一旦程序检测到当前字符是空格，它就会跳过所有后续的加密逻辑（包括将字符添加到加密字符串的操作），直接处理下一个字符。结果就是，原始消息中的所有空格都被有效地“过滤”掉了，未能包含在最终的加密输出中。
解决方案：明确处理空格
要解决空格丢失的问题，我们需要修改上述循环中的条件判断，确保当遇到空格字符时，程序将其原样添加到加密后的字符串中，而不是简单地跳过。修正后的逻辑如下：
立即学习“Java免费学习笔记（深入）”；
for (int i = 0; i < message.length(); i++)
{
if (message.charAt(i) == ' ') {
encryptedMessage.append(' '); // 将空格添加到加密字符串中
continue; // 然后继续处理下一个字符
}
// ... 后续的字母加密逻辑
}通过这一修正，当循环遍历到空格时，它会首先将其追加到 encryptedMessage（推荐使用 StringBuilder 以提高效率）中，然后使用 continue 语句跳过当前迭代中剩余的字母加密逻辑，从而实现保留空格的目的，同时不影响其他字母的加密过程。
完整代码示例
下面是一个包含上述修正和一些最佳实践的完整Java凯撒密码实现示例。此示例展示了一个 CaesarCipher 类，其中包含 cipher 方法用于执行加密操作。
import java.util.Scanner;
public class CaesarCipherWithSpaces {
// 定义仅包含小写字母的字母表。空格将作为特殊字符单独处理。
public static final String Alphabet = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入要加密的消息: ");
String message = sc.nextLine();
message = message.toLowerCase(); // 将消息转换为小写，简化处理
System.out.println("请输入偏移值 (0-25): ");
int shift = sc.nextInt();
// 创建CaesarCipher实例并调用加密方法
CaesarCipher cipherInstance = new CaesarCipher();
String encryptedMessage = cipherInstance.cipher(message, shift);
System.out.println("加密后的消息: " + encryptedMessage);
sc.close();
}
public static class CaesarCipher {
/**
* 使用凯撒密码加密消息。
*
* @param message 待加密的原始消息。
* @param shift 偏移量。
* @return 加密后的消息。
*/
String cipher(String message, int shift) {
// 使用StringBuilder进行字符串拼接，以提高性能
StringBuilder encryptedMessage = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < message.length(); i++) {
char currentChar = message.charAt(i);
// 1. 特殊处理空格：直接添加到结果中并跳过后续处理
if (currentChar == ' ') {
encryptedMessage.append(' ');
continue;
}
// 2. 查找字符在Alphabet中的位置
int charPos = Alphabet.indexOf(currentChar);
// 3. 处理不在Alphabet中的字符（如数字、标点符号等）：原样保留
if (charPos == -1) {
encryptedMessage.append(currentChar);
continue;
}
// 4. 计算加密后的新位置
// 使用模运算确保结果在Alphabet的有效索引范围内 (0到25)
int encryptPos = (charPos + shift) % Alphabet.length();
// 5. 处理负数结果（主要针对解密或负偏移，但为了通用性保留）
// 确保即使模运算结果为负，索引也始终为正
if (encryptPos < 0) {
encryptPos = Alphabet.length() + encryptPos;
}
// 6. 获取加密后的字符
char replaceChar = Alphabet.charAt(encryptPos);
// 7. 将加密后的字符添加到结果中
encryptedMessage.append(replaceChar);
}
return encryptedMessage.toString();
}
}
}代码改进点说明：
- Alphabet 定义： 将 Alphabet 字符串中的空格移除，使其只包含需要进行替换的字母。这样，空格就可以作为一种特殊字符进行独立处理，使逻辑更清晰。
- StringBuilder 的使用： 将 encryptedMessage 从 String 类型改为 StringBuilder。在循环中频繁进行字符串拼接操作时，StringBuilder 比 String 的 + 或 += 运算符效率更高，因为它避免了创建大量中间字符串对象。
- 非字母字符处理： 增加了 if (charPos == -1) 的判断。这意味着如果当前字符不在定义的 Alphabet 中（例如数字、标点符号或用户输入的其他特殊字符），它们将被原样保留在加密后的文本中，而不是被忽略。这使得凯撒密码的实现更加健壮和实用。
实现注意事项与最佳实践
- 字符集定义 (Alphabet)： 精心定义你的 Alphabet。如果你的凯撒密码只针对英文字母，那么 Alphabet 应只包含这些字母。对于其他字符（如空格、数字、标点符号），应明确决定是保留、移除还是进行其他特殊处理。本教程推荐将它们原样保留。
- 大小写处理： 在进行字符查找和替换之前，通常会将所有输入字符转换为统一的大小写（如全部转为小写
