第二題:0622-1114405055-解昱齊

weeks/week-18/solutions/1114405055/AI_LOG.md

@@ -0,0 +1,83 @@
+# 第二題 凱撒密碼 (Caesar Cipher)
+
+## 學號專屬參數
+- 位移量 SHIFT = 6
+
+## 開工前五項檢查表
+
+### ① 函式簽名 (Function Signature)
+- 單字元位移與整行處理拆成兩個函式，方便針對「邊界循環」這種容易出錯的點單獨測試，不用每次都組一整行字串：
+  - `shift_char(ch: str, shift: int) -> str`：只處理一個字元，大寫在 A-Z、小寫在 a-z 內循環，非英文字母原樣回傳。
+  - `encrypt_line(line: str, shift: int) -> str`：對整行逐字元套用 `shift_char` 後組回字串，不含任何 I/O。
+- `main()` 只負責讀 `sys.stdin` 並逐行印出結果，不含任何加密邏輯，確保核心邏輯與 I/O 迴圈完全分離、各自可測。
+
+### ② 輸入邊界
+- 輸入為多行字串，每行長度 ≤ 1000，可能包含空白與標點。
+- 終止條件是 **EOF（檔案結尾）**，不是讀到某個特定數值才停（跟第一題的 n=0 不同），用 `for line in sys.stdin` 自然處理，不需要額外判斷終止值。
+- 空白行（長度 0）也是合法輸入，必須能正常通過，不可拋例外或被跳過。
+
+### ③ 例外處理
+- 非英文字母字元（空白、數字、標點）一律原樣保留，不可被誤位移；用 `'a' <= ch <= 'z'` / `'A' <= ch <= 'Z'` 明確判斷範圍，不在範圍內就直接回傳原字元。
+- 字母循環必須用 `% 26` 處理，需特別驗證「位移量加上去之後超過 z/Z」時是否正確繞回字母表開頭（例如 SHIFT=6 時 `u→a`、`U→A`），不能只驗證中間值。
+- 讀取每一行時要去掉換行符 `\n` 再處理，否則會把換行符也一起印出造成多印一行空白。
+
+### ④ Edge Case 設計重點
+- 空白行（長度為 0）→ 輸出也是空白行。
+- 整行都是非字母字元（純數字、純標點、純空白）→ 原樣輸出。
+- 字母在循環邊界上：SHIFT=6 時 `u→a`、`U→A`（小寫/大寫各驗證一次，確認繞回開頭的邏輯正確）。
+- 混合大小寫、數字、標點同一行（例如 `Ab3, c!`），驗證三種字元類型互不干擾。
+- 多行輸入要驗證 EOF 結束迴圈而非靠終止標記，輸出行數要跟輸入行數一致。
+
+### ⑤ 驗收標準
+- 兩組學校 Sample Input 套用 SHIFT=6 後，輸出必須與下方「紅燈測試案例」逐字元一致。
+- 邊界案例（循環繞回、空白行、純非字母行、混合字元）需正確處理，不可拋出例外或輸出格式錯誤。
+- `main()` 的讀取迴圈要能正確在 EOF 時結束，且不依賴任何特定終止數值。
+
+---
+
+## 🔴 紅燈測試案例（Red Light Test Cases）
+
+### 測資 1（學校 Sample，SHIFT=6）
+**Input：**
+```
+Hello, NPU!
+```
+**處理過程：**
+- 逐字元位移：`H→N, e→k, l→r, l→r, o→u`，逗號、空白、驚嘆號不變
+- 組合：`Nkrru, TVA!`（N→T、P→V、U→A 同樣依循環規則位移）
+
+**Expected Output：**
+```
+Nkrru, TVA!
+```
+
+### 測資 2（學校 Sample，SHIFT=6）
+**Input：**
+```
+abc XYZ
+```
+**處理過程：**
+- 逐字元位移：`a→g, b→h, c→i`
+- 大寫部分：`X→D, Y→E, Z→F`（繞回字母表開頭）
+
+**Expected Output：**
+```
+ghi DEF
+```
+
+### 🧩 邊界案例（Edge Case，自行設計）
+**設計動機：** 同時驗證「小寫循環繞回開頭」、「大寫循環繞回開頭」、「非字母字元不變」、「空白行」四個風險點，避免只測中間值就誤以為邏輯正確。
+
+**Input：**
+```
+uU3, !
+```
+**處理過程：**
+- `u`(+6) 超過 `z`，繞回開頭 → `a`
+- `U`(+6) 超過 `Z`，繞回開頭 → `A`
+- `3`、`,`、空白、`!` 皆非英文字母，原樣保留
+
+**Expected Output：**
+```
+aA3, !
+```

weeks/week-18/solutions/1114405055/caesar_cipher.py

@@ -0,0 +1,34 @@
+# -*- coding: utf-8 -*-
+"""
+凱撒密碼（Caesar Cipher）
+學號 1114405055 的參數：SHIFT = 6
+輸入：多行字串，讀到 EOF 為止
+輸出：每行對應的加密結果
+"""
+import sys
+
+SHIFT = 6
+
+
+def shift_char(ch: str, shift: int) -> str:
+    """單一字元位移：大寫在 A-Z、小寫在 a-z 內循環，非英文字母原樣回傳"""
+    if 'a' <= ch <= 'z':
+        return chr((ord(ch) - ord('a') + shift) % 26 + ord('a'))
+    if 'A' <= ch <= 'Z':
+        return chr((ord(ch) - ord('A') + shift) % 26 + ord('A'))
+    return ch
+
+
+def encrypt_line(line: str, shift: int) -> str:
+    """對整行逐字元套用 shift_char 後組回字串"""
+    return ''.join(shift_char(ch, shift) for ch in line)
+
+
+def main() -> None:
+    """讀 stdin 直到 EOF，每行加密後印出"""
+    for line in sys.stdin:
+        print(encrypt_line(line.rstrip('\n'), SHIFT))
+
+
+if __name__ == '__main__':
+    main()

weeks/week-18/solutions/1114405055/caesar_cipher_ai.py

@@ -0,0 +1,72 @@
+# -*- coding: utf-8 -*-
+"""
+凱撒密碼（Caesar Cipher）－ AI 教學版（簡單好記寫法）
+學號 1114405055 的參數：SHIFT = 6
+
+這一版的核心想法：
+    不用每個字元自己算 ord()/chr()，而是先把「整套 26 個大寫字母」
+    和「整套 26 個小寫字母」各自做好「位移後對照表」（translate table），
+    之後不管多長的字串，呼叫一次 str.translate() 就能整行轉換完畢。
+    這種「先建表、再查表」的寫法比逐字元手算 ord/chr 更不容易出錯，
+    也比較好記：只要記得「位移後的字母表」要怎麼拼出來就好。
+"""
+import sys
+import string
+
+SHIFT = 6
+
+
+def _build_shift_table(shift: int) -> dict:
+    """
+    建立位移對照表（給 str.translate 用）。
+
+    做法：
+    1. string.ascii_uppercase 是 "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
+       把它往左切掉 shift 個字母，再接到後面，就變成「位移後的字母順序」。
+       例如 shift=6 時：原本 "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
+       切成 "ABCDEF" + "GHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"，
+       重組成 "GHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEF"。
+       也就是說「原本排第 0 位的 A，對照到新表第 0 位的 G」，
+       剛好就是 A 位移 6 之後變成 G，邏輯一致。
+    2. 小寫字母用同樣方法處理 string.ascii_lowercase。
+    3. str.maketrans(原字串, 新字串) 會回傳一個對照表，
+       之後 line.translate(表) 就會把 line 裡每個出現在「原字串」中的字元，
+       換成「新字串」中對應位置的字元；不在表中的字元（標點、數字、空白）
+       完全不受影響，自動原樣保留，不用額外寫 if 判斷。
+    """
+    upper = string.ascii_uppercase
+    lower = string.ascii_lowercase
+
+    shifted_upper = upper[shift:] + upper[:shift]
+    shifted_lower = lower[shift:] + lower[:shift]
+
+    return str.maketrans(upper + lower, shifted_upper + shifted_lower)
+
+
+# 程式一啟動就把對照表建好，之後每一行都重複使用同一張表，不用重算
+_SHIFT_TABLE = _build_shift_table(SHIFT)
+
+
+def encrypt_line(line: str) -> str:
+    """
+    用事先建好的對照表，把整行字串一次轉換完成。
+    非英文字母字元（空白、數字、標點）因為不在對照表裡，
+    translate() 會自動保留原樣，不需要額外處理。
+    """
+    return line.translate(_SHIFT_TABLE)
+
+
+def main() -> None:
+    """
+    讀取輸入直到 EOF（檔案結尾）為止：
+    for line in sys.stdin 會一直讀下一行，
+    直到真的沒有輸入了（EOF）才自然結束迴圈，
+    跟「讀到某個特定數值就停止」的寫法不同，這裡完全不需要判斷終止條件。
+    """
+    for line in sys.stdin:
+        # line 結尾會帶有換行符 '\n'，要先去掉，避免印出時多一行空白
+        print(encrypt_line(line.rstrip('\n')))
+
+
+if __name__ == '__main__':
+    main()

weeks/week-18/solutions/1114405055/test_caesar_cipher.py

@@ -0,0 +1,73 @@
+# -*- coding: utf-8 -*-
+"""
+凱撒密碼測試（SHIFT = 6）
+測試對象：caesar_cipher.py 內的 shift_char / encrypt_line / main
+"""
+import io
+import sys
+
+from caesar_cipher import shift_char, encrypt_line, main, SHIFT
+
+
+def test_full_line_sample1():
+    # 依使用者列出的逐字元位移規則：H->N, e->k, l->r, l->r, o->u；逗號/空白/驚嘆號不變
+    # 注意：使用者原文手寫的最終結果字串是 "Nkeru"，與其自己列的逐字元規則 N-k-r-r-u 不符，
+    # 視為手寫筆誤，測試以逐字元規則推出的 "Nkrru" 為準
+    assert encrypt_line("Hello, NPU!", SHIFT) == "Nkrru, TVA!"
+
+
+def test_full_line_sample2():
+    # 第二組驗算範例：abc->ghi, XYZ->DEF（含大寫循環繞回開頭）
+    assert encrypt_line("abc XYZ", SHIFT) == "ghi DEF"
+
+
+def test_lowercase_wraps_around_boundary():
+    # 'u' + 6 會超過 'z'，必須繞回字母表開頭變成 'a'，
+    # 這裡專門測循環邊界，不能只測中間值（例如 a->g 那種不會碰到邊界的情況）
+    assert shift_char('u', SHIFT) == 'a'
+
+
+def test_uppercase_wraps_around_boundary():
+    # 'U' + 6 同理應繞回 'A'，驗證大寫循環邏輯跟小寫一致
+    assert shift_char('U', SHIFT) == 'A'
+
+
+def test_non_alpha_chars_unchanged():
+    # 標點、數字、空白都不是英文字母，規則要求原樣保留，不能被誤位移
+    assert shift_char('!', SHIFT) == '!'
+    assert shift_char('3', SHIFT) == '3'
+    assert shift_char(' ', SHIFT) == ' '
+
+
+def test_empty_line_stays_empty():
+    # 長度為 0 的字串本身沒有任何字元可位移，預期輸出仍是空字串
+    assert encrypt_line("", SHIFT) == ""
+
+
+def test_line_with_only_non_alpha_chars():
+    # 整行都沒有英文字母時，逐字元位移規則對每個字元都不生效，輸出應與輸入相同
+    assert encrypt_line("123, !!?", SHIFT) == "123, !!?"
+
+
+def test_mixed_case_digits_and_punctuation_in_one_line():
+    # 同一行混合大寫、小寫、數字、標點，驗證三種字元各自的處理規則
+    # 互不干擾：A->G, b->h, 3 不變(非字母), c->i, ! 不變(非字母)
+    assert encrypt_line("Ab3, c!", SHIFT) == "Gh3, i!"
+
+
+def test_main_reads_until_eof_not_until_sentinel_value():
+    # 重點：這題的輸入結束條件是 EOF，不是像第一題那樣讀到某個終止值（如 n=0）才停。
+    # 用兩行輸入（無終止標記）模擬 stdin，確認 main 會把兩行都處理完才結束，
+    # 且輸出行數與輸入行數一致。
+    fake_stdin = io.StringIO("Hello, NPU!\nabc XYZ\n")
+    fake_stdout = io.StringIO()
+
+    old_stdin, old_stdout = sys.stdin, sys.stdout
+    sys.stdin, sys.stdout = fake_stdin, fake_stdout
+    try:
+        main()
+    finally:
+        sys.stdin, sys.stdout = old_stdin, old_stdout
+
+    output_lines = fake_stdout.getvalue().splitlines()
+    assert output_lines == ["Nkrru, TVA!", "ghi DEF"]

weeks/week-18/solutions/1114405055/test_log.txt

@@ -0,0 +1,18 @@
+============================= test session starts =============================
+platform win32 -- Python 3.13.9, pytest-8.4.2, pluggy-1.5.0 -- C:\Users\User\anaconda3\python.exe
+cachedir: .pytest_cache
+rootdir: C:\Users\User\Desktop\0622-2\2026-python\weeks\week-18\solutions\1114405055
+plugins: anyio-4.10.0
+collecting ... collected 9 items
+
+test_caesar_cipher.py::test_full_line_sample1 PASSED                     [ 11%]
+test_caesar_cipher.py::test_full_line_sample2 PASSED                     [ 22%]
+test_caesar_cipher.py::test_lowercase_wraps_around_boundary PASSED       [ 33%]
+test_caesar_cipher.py::test_uppercase_wraps_around_boundary PASSED       [ 44%]
+test_caesar_cipher.py::test_non_alpha_chars_unchanged PASSED             [ 55%]
+test_caesar_cipher.py::test_empty_line_stays_empty PASSED                [ 66%]
+test_caesar_cipher.py::test_line_with_only_non_alpha_chars PASSED        [ 77%]
+test_caesar_cipher.py::test_mixed_case_digits_and_punctuation_in_one_line PASSED [ 88%]
+test_caesar_cipher.py::test_main_reads_until_eof_not_until_sentinel_value PASSED [100%]
+
+============================== 9 passed in 0.02s ==============================

weeks/week-18/solutions/1114405055/test_log_red.txt

@@ -0,0 +1,22 @@
+============================= test session starts =============================
+platform win32 -- Python 3.13.9, pytest-8.4.2, pluggy-1.5.0 -- C:\Users\User\anaconda3\python.exe
+cachedir: .pytest_cache
+rootdir: C:\Users\User\Desktop\0622-2\2026-python\weeks\week-18\solutions\1114405055
+plugins: anyio-4.10.0
+collecting ... collected 0 items / 1 error
+
+=================================== ERRORS ====================================
+___________________ ERROR collecting test_caesar_cipher.py ____________________
+ImportError while importing test module 'C:\Users\User\Desktop\0622-2\2026-python\weeks\week-18\solutions\1114405055\test_caesar_cipher.py'.
+Hint: make sure your test modules/packages have valid Python names.
+Traceback:
+C:\Users\User\anaconda3\Lib\importlib\__init__.py:88: in import_module
+    return _bootstrap._gcd_import(name[level:], package, level)
+           ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
+test_caesar_cipher.py:9: in <module>
+    from caesar_cipher import shift_char, encrypt_line, main, SHIFT
+E   ModuleNotFoundError: No module named 'caesar_cipher'
+=========================== short test summary info ===========================
+ERROR test_caesar_cipher.py
+!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Interrupted: 1 error during collection !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
+============================== 1 error in 0.10s ===============================