#include   <iostream> 
#include   <string> 
#include   <algorithm> 
#include   <stdlib.h>
using namespace std; 
class Unique{ 
  string s; 
public: 
  string get() {return s; } 
  string operator()(char c)
  { 
    if(s.end() == find(s.begin(), s.end(), c)) 
      s += c; 
    return s; 
  } 
}; 

string myUnique(string& in) 
{ 
  return 
    for_each(in.begin(), in.end(), Unique()).get(); 
} 

int main() 
{ 
  string s ;
  cout<<"请输入密钥(仅限英文字母，切勿空格)：" ;
  cin>>s ;
  string alphabet(26, 'A') ;
  for (int i = 0, char c = 65 ; i != alphabet.size() ; ++i, ++c)
  {
    alphabet[i] = c ;
  }

  s += alphabet ;                                                         //将输入的密钥加上字母表
  for (string::size_type ind = 0 ; ind != s.size() ; ++ind)               //将整个字符串转化为大写，并改'J'为'I'
  {
    s[ind] = toupper(s[ind]) ;
    if (s[ind] == 'J')
    {
      s[ind] = 'I' ;
    }
  }

  string str = myUnique(s) ;                                              //去掉重复字母
  cout<<"密钥矩阵为:"<<endl ;
  for (i = 0 ; i != str.size() ; ++i)
  {
    cout<<str[i]<<" " ;
    if((i + 1) % 5 == 0)
    {
      cout<<endl ;
    }
  }
  char matrix[5][5] = {'A'} ;
  int m = 0, n = 0, k = 0 ;
  for (m = 0 ; m < 5 ; m++)
  {
    for (n = 0 ; n < 5 ; n++)
    {
      matrix[m][n] = str[k++] ;
    }
  }

  string plain ;
  cout<<"请输入明文(仅限英文字母，切勿空格):" ;
    cin>>plain ;
  int size = plain.size() ;
  for (string ::size_type ii = 0 ; ii < size - 1 ; ii += 2)                //修改明文，使之规范化
  {
    if (plain[ii] == plain[ii + 1])
    {
      plain.insert(ii + 1, 1, 'x') ;                                   //两个字符相同，添加X
      size = plain.size() - 1 ;
    }
    
  }
  if (plain.size() % 2 != 0)                                               //使字符成为偶数
  {
    plain += 'x' ;
  }

  int i1, j1, i2, j2 ;
  for (int index = 0 ; index < plain.size() - 1 ; index += 2)
  {
    for (m = 0 ; m < 5 ; m++)
    {
      for (n = 0 ; n < 5 ; n++)
      {
        if (toupper(plain[index]) == matrix[m][n])
        {
          i1 = m ;
          j1 = n ;
        }
        if (toupper(plain[index + 1]) == matrix[m][n])
        {
          i2 = m ;
          j2 = n ;
        }
      }
    }
    
    if (i1 == i2)
    {
      plain[index] = matrix[i1][(j1 + 1) % 5] ;
      plain[index + 1] = matrix[i1][(j2 + 1) % 5] ;
    }
    if (j1 == j2)
    {
      plain[index] = matrix[(i1 + 1) % 5][j1] ;
      plain[index + 1] = matrix[(i2 + 1) % 5][j1] ;
    }
    if (i1 != i2 && j1 != j2)
    {
      plain[index] = matrix[i1][j2] ;
      plain[index + 1] = matrix[i2][j1] ;
    }
  }

  cout<<"密文为："<<plain<<endl ;

  system("pause") ;
  
  return 0 ; 
}