Java摩尔斯电码解码器：单词间距处理技巧

想要轻松解码摩尔斯电码？本文提供了一份详尽的Java教程，教你构建一个高效、精准的摩尔斯电码解码器。重点聚焦于解决摩尔斯电码中常见的单词间距识别难题，通过构建优化的摩尔斯码映射表，并巧妙运用字符串分割与替换技术，有效区分字母间距和单词间距。本教程将指导你如何准确地将摩尔斯码序列转换为可读的英文文本，确保解码后的文本格式正确，单词之间有清晰的空格分隔，提升信息的可读性和准确性。无论你是Java初学者还是有经验的开发者，都能从中受益，掌握摩尔斯电码解码的核心技术。

本文详细介绍了在Java中实现摩尔斯电码到英文转换的方法，重点解决了如何识别和处理摩尔斯电码中的单词间距问题。通过构建高效的摩尔斯码映射表和利用字符串分割与替换策略，我们能够准确地将摩尔斯码序列解码为可读的英文文本，并正确插入单词之间的空格，确保输出的准确性。

1. 引言

摩尔斯电码是一种通过点（.）和划（-）的不同组合来表示字母、数字和标点符号的编码方式。在将摩尔斯电码解码为英文文本时，一个常见的挑战是如何正确处理空格。根据摩尔斯电码的约定，单个空格通常用于分隔字母，而多个空格（通常是两个或三个）则用于分隔单词。本教程将指导您如何在Java中构建一个健壮的摩尔斯电码解码器，特别关注如何准确识别和处理这些不同类型的空格，以生成格式正确的英文输出。

2. 摩尔斯码映射表的构建

为了高效地将摩尔斯码序列转换为对应的英文字符，我们需要一个快速查找机制。HashMap 是实现这一目标的理想选择。我们可以预先定义一个包含所有摩尔斯码及其对应字符的数组，然后在程序启动时将其加载到 HashMap 中。

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.regex.Pattern;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.IOException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class MorseCodeDecoder {

    // 定义摩尔斯码到英文字符的映射数组
    // 格式为：英文字符, 摩尔斯码
    static final String[] MORSE_MAP_ARRAY = {
        "A", ".-", "B", "-...", "C", "-.-.", "D", "-..", "E", ".", "F", "..-.",
        "G", "--.", "H", "....", "I", "..", "J", ".---", "K", "-.-", "L", ".-..",
        "M", "--", "N", "-.", "O", "---", "P", ".--.", "Q", "--.-", "R", ".-.",
        "S", "...", "T", "-", "U", "..-", "V", "...-", "W", ".--", "X", "-..-",
        "Y", "-.--", "Z", "--..",
        "0", "-----", "1", ".----", "2", "..---", "3", "...--", "4", "....-", "5", ".....",
        "6", "-....", "7", "--...", "8", "---..", "9", "----.",
        ".", ".-.-.-", ",", "--..--", "?", "..--..", "'", ".----.", "!", "-.-.--", "/", "-..-.",
        "(", "-.--.", ")", "-.--.-", "&", ".-...", ":", "---...", ";", "-.-.-.", "=", "-...-",
        "+", ".-.-.", "-", "-....-", "_", "..--.-", "\"", ".-..-.", "$", "...-..-", "@", ".--.-.",
        "¿", "..-.-", "¡", "--...-"
    };

    // 使用HashMap存储摩尔斯码到英文字符的映射，方便快速查找
    static final Map<String, String> DECODE_MAP = new HashMap<>();

    // 静态初始化块，在类加载时填充DECODE_MAP
    static {
        for (int i = 0; i < MORSE_MAP_ARRAY.length; i += 2) {
            DECODE_MAP.put(MORSE_MAP_ARRAY[i + 1], MORSE_MAP_ARRAY[i]);
        }
    }
}

3. 核心解码逻辑：处理单词间距

摩尔斯电码解码的关键在于区分字母间距和单词间距。根据常见约定和本教程的示例，单个空格（`）分隔字母，而两个或更多连续的空格（例如 或 `）则表示单词之间的分隔。

我们将采用一种分两步走的策略来处理这个问题：

1. 首先，识别并替换摩尔斯码输入中表示单词分隔符的多个空格序列为一个特殊的、临时的分隔符（例如 |||）。
2. 然后，根据这个临时分隔符将整个摩尔斯码字符串分割成若干个“摩尔斯单词”。
3. 最后，对每个“摩尔斯单词”内部，再根据单个空格将其分割成摩尔斯字母，并进行解码。

public class MorseCodeDecoder {
    // ... (MORSE_MAP_ARRAY 和 DECODE_MAP 的定义和静态初始化块) ...

    /**
     * 将摩尔斯电码字符串解码为英文文本。
     * 该方法能够正确处理字母间距（单个空格）和单词间距（两个或更多空格）。
     *
     * @param morseInput 待解码的摩尔斯电码字符串。
     * @return 解码后的英文文本。
     */
    public static String decode(String morseInput) {
        if (morseInput == null || morseInput.trim().isEmpty()) {
            return ""; // 处理空输入或只包含空格的输入
        }

        // 步骤1: 将摩尔斯码中表示单词分隔符的“两个或更多连续空格”替换为临时分隔符 "|||"。
        // 使用 trim() 移除首尾空格，避免影响后续分割。
        String processedInput = morseInput.trim().replaceAll(" {2,}", "|||");

        // 步骤2: 根据临时分隔符 "|||" 将字符串分割成摩尔斯单词数组。
        String[] morseWords = processedInput.split("\\|\\|\\|");
        StringBuilder englishText = new StringBuilder();

        // 步骤3: 遍历每个摩尔斯单词，解码其中的字母，并在单词之间添加空格。
        for (int i = 0; i < morseWords.length; i++) {
            String morseWord = morseWords[i];
            // 对于每个摩尔斯单词，根据单个空格分割成摩尔斯字母。
            String[] morseLetters = morseWord.split(" ");

            for (String morseLetter : morseLetters) {
                if (!morseLetter.isEmpty()) { // 避免处理因连续空格导致的空字符串
                    String decodedChar = DECODE_MAP.get(morseLetter);
                    if (decodedChar != null) {
                        englishText.append(decodedChar);
                    } else {
                        // 处理未知摩尔斯码序列，例如可以追加 '?' 或抛出异常
                        System.err.println("Warning: Unknown Morse code sequence encountered: " + morseLetter);
                        // englishText.append("[?]"); // 或者选择不追加任何内容
                    }
                }
            }
            // 在解码后的英文单词之间添加一个空格，但最后一个单词后面不加。
            if (i < morseWords.length - 1

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