按位XOR运算通过生成真值表来扰乱两个字符矩阵

看起来您又回来了！

首先，让我们定义一个函数letterXOR，该函数接受两个4个字符的字符串，并将XOR两个字符串都与您拥有的表相对应。回想一下上一篇文章，我们建立一个查找表，其中一个唯一的两位字符串对应一个字母。我们可以使用collections.Map该类来帮助我们做到这一点。我们还需要使用一个类的逆查找表collections.Map，给定一个字母，我们将产生一个两位字符串。我们需要执行此操作，因为您要将每个字母转换为两位表示，并且需要进行反向查找。之后，我们分别XOR进行位操作，然后使用正向查找表返回到我们开始的位置。因此：

function [out] = letterXOR(A,B)
    codebook = containers.Map({'00','11','10','01'},{'A','T','G','C'}); %// Lookup
    invCodebook = containers.Map({'A','T','G','C'},{'00','11','10','01'}); %// Inv-lookup
    lettersA = arrayfun(@(x) x, A, 'uni', 0); %// Split up each letter into a cell
    lettersB = arrayfun(@(x) x, B, 'uni', 0);

    valuesA = values(invCodebook, lettersA); %// Obtain the binary bit strings
    valuesB = values(invCodebook, lettersB);

    %// Convert each into a matrix
    valuesAMatrix = cellfun(@(x) double(x) - 48, valuesA, 'uni', 0);
    valuesBMatrix = cellfun(@(x) double(x) - 48, valuesB, 'uni', 0);

    % XOR the bits now
    XORedBits = arrayfun(@(x) bitxor(valuesAMatrix{x}, valuesBMatrix{x}), 1:numel(A), 'uni', 0);

    %// Convert each bit pair into a string
    XORedString = cellfun(@(x) char(x + 48), XORedBits, 'uni', 0);

    %// Access lookup, then concatenate as a string
    out = cellfun(@(x) codebook(x), XORedString);

让我们慢慢看一下上面的代码。输入到letterXOR预计是的被由字母字符数组A，T，G和C。我们首先定义正向和反向查找。然后，我们分手了输入字符串的每一个字符A，并B为单个字符的单元阵列，如查找在你的码本的多个密钥要求它这样。然后，我们找出每个字符串中每个字符的位。这些位实际上是字符串，因此我们需要做的是将每个位字符串转换为数字数组。我们只需将字符串转换为double并减去48，这是的ASCII码0。通过转换为double，您将得到48或49，这就是为什么我们需要用48减去。

这样，每一对位都转换为1 x 2位数组。然后，我们把每1 x 2比特之间的排列A和B，使用bitxor到XOR了位。此时的输出仍然是1 x 2数组。因此，我们需要将每个数组转换为一串位，然后使用正向查找表来查找这些位的等效字符。此后，我们将所有字符连接在一起，以构成输出的最终字符串。

确保将以上内容保存在名为的函数中letterXOR.m。一旦有了这个，我们现在只需要使用一个cellfun调用即可对您的单元格数组中的每个四元素字符串进行XOR，然后输出最终矩阵。我们将使用它arrayfun来完成操作，并且输入arrayfun将是一个5 x 5列主要定义的矩阵。我们这样做是因为MATLAB可以使用单个值访问2D数组中的元素。该值是矩阵中元素的列主索引。我们定义一个从1到25的矢量，然后使用它reshape来将其转换为正确的2D形式。之所以需要这样做，是因为我们要确保输出矩阵（C在您的示例中）的结构相同。因此：

ind = reshape(1:25, 5, 5); %// Define column major indices
C  = arrayfun(@(x) letterXOR(A{x},B{x}), ind, 'uni', 0); % // Get our output matrix

我们的最终输出C是：

C = 

'GTTG'    'AACA'    'ATCG'    'TTAC'    'GGTA'
'CCGT'    'TCGA'    'GACC'    'GCCC'    'TTCA'
'TATT'    'TTCT'    'ATGA'    'TGTT'    'ATAA'
'TGTC'    'TTAC'    'ATTC'    'AAAG'    'AGCG'
'TGGT'    'GTAG'    'AGTC'    'GTAA'    'TTTA'

祝你好运！