Encoder và Decoder cho vòng thi Nối Mạng Toàn Cầu cuộc thi Thách Thức 2016

Decoder.h

#pragma once
#include <string>
#include <vector>
#include <math.h>
using namespace std;

class Decoder
{
public:
	char K = 0;

	string Decode(string encodedStr)
	{
		//Mỗi kí tự trong encodedStr đảm bảo giá trị < 6 bit
		//Convert về giá trị 5 bit bằng cách bỏ bít thứ 6 bên trái <=> -32
		for (int i = 0; i < encodedStr.size(); ++i)
			encodedStr[i] -= 32;

		// Đổi chuỗi thành mảng bit (mỗi kí tự chỉ 5 bit)
		vector<bool> bits(encodedStr.size() * 5);
		for (int i = 0; i < encodedStr.size(); ++i)
		{
			// Shift từng bit rồi AND với 1 để lấy bit cuối
			for (int j = 0; j < 5; j++)
				bits[i * 5 + (5 - j - 1)] = encodedStr[i] >> j & 1;

			// 11001 >> j:0 == 11001; 11001 & 1 = 1;
			// set tại (8 - j:0 - 1) : set bit 1 tại 7: ####1
			// 11001 >> j:1 == 11100; 11100 & 1 = 0;
			// set tại (8 - j:1 - 1) : set bit 0 tại 6: ###01
			// ...
		}

		// Cắt dãy bit thành những đoạn 8 bit (cluster)
		int decodedLen = bits.size() / 8; //Số lượng cluster
		string decodedStr(decodedLen, '.'); // khởi tạo chuỗi với độ dài decodedLen "......"
		for (int i = 0; i < decodedLen; ++i)
		{
			//Lấy 8 bit tại cluster thứ i và biểu diễn thành char
			char c = BuildCharFromBits(bits, i * 8, 8);

			//XOr với K để lấy char ban đầu
			decodedStr[i] = c ^ K;
		}

		return decodedStr;
	}

	char BuildCharFromBits(vector<bool> bits, int start, int length)
	{
		char result = 0;
		int end = start + length;
		for (int i = start; i < end; ++i)
		{
			if (bits[i])
				result += pow(2, end - i - 1);
		}

		return result;
	}
};

Encoder.h

#pragma once
#include <string>
#include <vector>
#include <math.h>
using namespace std;

class Encoder
{
public:
	char K = 0;

	string Encode(string origin)
	{
		// Xor mỗi ký tự với khóa K
		for (int i = 0; i < origin.size(); ++i)
			origin[i] ^= K;

		// Đổi chuỗi thành mảng bit
		vector<bool> bits(origin.size() * 8);
		for (int i = 0; i < origin.size(); ++i)
		{
			// Shift từng bit rồi AND với 1 để lấy bit cuối
			for (int j = 0; j < 8; j++)
				bits[i * 8 + (8 - j - 1)] = origin[i] >> j & 1;

			// 10111001 >> j:0 == 10111001; 10111001 & 1 = 1;
			// set tại (8 - j:0 - 1) : set bit 1 tại 7: #### ###1
			// 10111001 >> j:1 == 01011100; 01011100 & 1 = 0;
			// set tại (8 - j:1 - 1) : set bit 0 tại 6: #### ##01
			// ...
		}

		// Cắt dãy bit thành những đoạn 5 bit (cluster)
		int encodedLen = bits.size() / 5; //Số lượng cluster

		// Mối cluster 5 bit sẽ được chứa trong 1 char, 
		// nên dãy các cluster này sẽ được biểu diễn là 1 string
		string encodedStr(encodedLen, '.'); // khởi tạo chuỗi với độ dài encodedLen "......"
		for (int i = 0; i < encodedLen; ++i)
		{
			//Lấy 5 bit tại cluster thứ i và biểu diễn thành char
			char c = BuildCharFromBits(bits, i * 5, 5);

			// Thêm bit 1 vào bên trái cluster đó vì cluster có 5 bit
			// nên điều này tương đương thêm bit 1 vào vị trí thứ 6
			// tương đương + 2^5 tương đương + 32
			encodedStr[i] = c + 32;
		}

		return encodedStr;
	}

	char BuildCharFromBits(vector<bool> bits, int start, int length)
	{
		char result = 0;
		int end = start + length;
		for (int i = start; i < end; ++i)
		{
			if (bits[i])
				result += pow(2, end - i - 1);
		}

		return result;
	}
};

Source.cpp

#include "Encoder.h"
#include "Decoder.h"
#include <iostream>

void main()
{
	Encoder encoder;
	encoder.K = 32;
	Decoder decoder;
	decoder.K = encoder.K;

	//// Test char builder: build 'a': 0110 0001 : 97
	//cout << encoder.BuildCharFromBits(
	//	vector<bool> { 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1 },
	//	0, 8
	//) << endl;

	// Để hoạt động chính xác thì độ dài chuỗi phải chia hết cho 5
	string str = "HelloWorld";

	string encodedStr = encoder.Encode(str);
	cout << "Encoded: " + encodedStr << endl;

	string decodedStr = decoder.Decode(encodedStr);
	cout << "Decoded: " + decodedStr << endl; //Expect str
}