小探险家学算法

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3. 密信（字符串） ​

知识点：字符串

项目：把悄悄话变成只有你俩懂的"密信"

故事开场：纸条被看到了！ ​

课间，你给好朋友写了一句悄悄话："放学后一起玩游戏"。

可是同桌眼疾手快，一把抢过纸条念了出来。全班都听见了！太尴尬了！

好朋友说："我们要发明一种只有我们俩看得懂的写法。" 你俩约定了一个暗号：把每个字倒着写。

"放学后一起玩游戏"倒过来就是：

戏游玩起一后学放

看起来像乱码，但你俩知道规则，一眼就能读回来。

今天，我们要写两个程序：

  1. 加密器：输入一句话，输出倒过来的"密信"
  2. 解密器：输入"密信"，还原出原来的话

笨办法先行：一个字一个字搬 ​

"把字倒过来"……这怎么写？第一个想到的办法：从最后一个字开始，一个个拿出来拼。

在 TypeScript 里，可以用方括号拿到字符串里的某一个字：

ts
const secret = "放学后一起玩游戏"
console.log(secret[0])   // 放
console.log(secret[1])   // 学
console.log(secret[8])   // 戏

咦，和数组一样，secret[0] 是第一个字！那倒过来就简单了——从最后往前拿：

ts
const secret = "放学后一起玩游戏"

let reversed = ""
reversed = reversed + secret[8]   // 拿最后一个字
reversed = reversed + secret[7]
reversed = reversed + secret[6]
// ……等等，要是句子有 50 个字，我是不是要写 50 行？

你发现了：又来了！ 写固定次数，只能对付固定长度的句子。

同桌抢的纸条只有 9 个字；要是明天你写个 100 字的"长篇密信"，这程序就废了。

而且你注意到没有——secret.length 应该能告诉我们"有几个字"。 我们把"写 50 行"换成"用循环跑 50 次"，不就行了？

引出知识点：字符串就是"不能改的字符数组" ​

动手之前，先认识这位亲戚：

字符串（string）本质上就是一排字符组成的数组。

下标012345678
字放学后一起玩游戏？
  • secret.length 是长度——像数组一样
  • secret[i] 是第 i 个字——像数组一样
  • 但：secret[0] = "x" 会失败——字符串不能改！

等一下，为什么字符串不能改？好问题。因为字符串在 TypeScript 里是 不可变（immutable）的：你没办法把"放学后一起玩游戏"里"放"字直接涂掉 改成别的字——你只能重新造一串新的。

你可能会想："这也太不方便了！"——先别急，看看我们怎么用循环+拼接， "造"出一串新的密信。你会发现，不可变反而让字符串用起来很安全： 别人的程序不会悄悄改掉你的字符串。

动手实现：加密器和解密器 ​

有了循环，写多少字都不怕：

ts
// 加密：把一句话倒过来，变成密信
function encrypt(text: string): string {
  let reversed = ""
  for (let i = text.length - 1; i >= 0; i--) {
    reversed = reversed + text[i]   // 从最后一个字开始，往前拼
  }
  return reversed
}

const secret = "放学后一起玩游戏"
const cipher = encrypt(secret)

console.log("原话：" + secret)
console.log("密信：" + cipher)
console.log("解密：" + encrypt(cipher))  // 再倒一次就回来了！

输出：

原话：放学后一起玩游戏
密信：戏游玩起一后学放
解密：放学后一起玩游戏

神奇的事情发生了：加密就是倒过来，解密也是倒过来——同一个函数， 用两次就还原了！这就是"倒写"这种加密方式的好处。

跑起来：给密信加个检查——回文 ​

你俩的密信有个新玩法：回文。有些话正着读和倒着读一模一样， 比如：

上海自来水来自海上

这本身就是一句"不会泄露秘密"的密信——倒过来还是它自己！

写一个程序，检查一句话是不是回文：

ts
// 检查一句话正着读、倒着读是不是一样（回文）
function isPalindrome(text: string): boolean {
  return text === encrypt(text)
}

console.log(isPalindrome("上海自来水来自海上"))  // true
console.log(isPalindrome("放学后一起玩游戏"))    // false
console.log(isPalindrome("我"))                  // true
console.log(isPalindrome(""))                   // true

输出：

true
false
true
true

咦，为什么 isPalindrome("")（空字符串）是 true？ 因为空字符串倒过来还是空的——空空如也，正读反读都一样！

小挑战 ​

  1. 升级回文：真正的回文判断要忽略标点和空格——"never odd or even" 其实也是回文（把空格去掉再看）。上网查一下 replace 的用法， 让 isPalindrome 忽略空格和标点。
  2. 统计字数：写一个函数，数出一句话里某个字出现了几次 （提示：循环里用一个计数变量，和"找最长的名字"一样的方法）。
  3. 信使：把加密器和解密器合起来——输入原话，输出"密信 + 解密还原"， 确认还原出来的和原来一字不差。

课后练习 ​

第 1 题（动手题）：我的密信 ​

写一句 10 个字以上的话，加密成密信，再解密还原，确认还原成功。

参考答案（点开查看）
ts
const cipher = encrypt("明天下午三点老地方见")
console.log(cipher)
console.log(encrypt(cipher))

解密输出应该和"明天下午三点老地方见"一字不差。 如果中间有标点（比如"！"），也会一起倒过来——这正好引出下一个挑战： 要不要把标点也一起加密？由你来决定"暗号规则"。

第 2 题（思考题）：谁的密信更长？ ​

"你好"这个字符串，"你好".length 是 2 还是 4？ 运行试试，想想为什么。

参考答案（点开查看）

是 2。

length 数的是字符的个数，一个汉字就是一个字符。 （有些字符是"组合"出来的，比如 emoji 表情可能占两个字符——这就是为什么 "😂".length 会是 2。遇到时别慌，记住"length 数的是 UTF-16 编码单元"， 以后学编码时会明白。）

第 3 题（思考题）：为什么不能改？ ​

下面这段代码会怎么样？运行试试，然后解释为什么。

ts
const word = "放学后一起玩游戏"
word[0] = "上"
console.log(word)
参考答案（点开查看）

程序不会崩溃，但"上"也没写成——console.log(word) 输出的还是 "放学后一起玩游戏"。

因为字符串不可变，word[0] = "上" 这一行什么都不做（严格模式下甚至会报错）。 想改字符串，只能重新造一个新的，比如：

ts
const newWord = "上" + word.slice(1)   // 取第一个字后面的部分

顺便一提，word 是 const，但就算用 let 也改不了字符串本身—— let 只允许你换一个新字符串放进这个变量，不允许你修改旧字符串。

下一课预告：老师让你在黑板上画 20 颗星星。你正准备复制粘贴 20 遍， 老师突然说："要 1000 颗。"——你的手指还好吗？