Шифр Цезаря

import unittest
import typing
 
Singleton = typing.Tuple[str]
Segment = typing.Tuple[str, str]
 
 
def encode(
        alphabet: typing.List[typing.List[typing.Union[Singleton, Segment]]],
        key: int, text: str) -> str:
    """Шифрование текста методом Цезаря.
 
    Шифрование производится путём
    циклического сдвига символов
    каждого подалфавита на значение,
    определяемое ключом шифрования.
 
    Аргументы:
 
    alphabet - алфавит шифрования,
    состоит из одного или более
    подалфавитов, циклический
    сдвиг в которых осуществляется
    независимо друг от друга.
    Определение подалфавита может
    состоять из одного или нескольких
    дипапзонов и отдельных символов.
 
    key - ключ шифрования, определяет
    величину циклического сдвига.
 
    text - текст для шифрования или
    расшифровки.
    """
    if not isinstance(alphabet, list) and all(isinstance(e, list) for e in alphabet):
        raise Exception("Неверный тип первого аргумента.")
    if not isinstance(key, int):
        raise Exception("Неверный тип второго аргумента (требуется целое число).")
    if not isinstance(key, int):
        raise Exception("Неверный тип третьего аргумента (требуется строка).")
    n = len(alphabet)
    series_len = [len(series) for series in alphabet]
    alphabet2 = []
    projections = []
    lengths = []
    for i in range(n):
        alpha2 = []
        project = []
        c = 0
        for j in range(series_len[i]):
            t = alphabet[i][j]
            if isinstance(t, tuple) and all(isinstance(e, str) for e in t):
                m = len(t)
                if m == 1:
                    a = ord(t[0])
                    b = a + 1
                elif m == 2:
                    a = ord(t[0])
                    b = ord(t[1]) + 1
                else:
                    raise Exception(
                        "Кортеж должен состоять из одного (отдельный символ)"
                        " или двух элементов (границы диапазона символов).")
            else:
                raise Exception("Неверный тип первого аргумента.")
            d = c + b - a
            e = c - a
            alpha2.append((a, b))
            project.append((c, d, e))
            c = d
        alphabet2.append(alpha2)
        projections.append(project)
        lengths.append(c)
    code = [ord(ch) for ch in text]
    for k in range(len(code)):
        for i in range(n):
            alpha = alphabet2[i]
            project = projections[i]
            for j in range(series_len[i]):
                a, b = alpha[j]
                if a <= code[k] < b:
                    c = project[j][0]
                    code[k] = (code[k] - a + c + key) % lengths[i]
                    for c, d, e in project:
                        if c <= code[k] < d:
                            code[k] -= e
                            break
                    break
    return ''.join(map(chr, code))
 
 
class CaesarTests(unittest.TestCase):
    def test_01_basics(self):
        alphabet = [[("A", "Z")]]
        key = -3
        plaintext = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
        ciphertext = "XYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVW"
        self.assertEqual(encode(alphabet, key, plaintext), ciphertext)
 
    def test_02_decoding(self):
        alphabet = [[("A", "Z")]]
        key = -3
        plaintext = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
        ciphertext = "XYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVW"
        self.assertEqual(encode(alphabet, -key, ciphertext), plaintext)
 
    def test_03_with_spaces_punctuation(self):
        alphabet = [[("A", "Z")]]
        key = -3
        plaintext = "THE QUICK, BROWN FOX - JUMPS OVER THE LAZY DOG..."
        ciphertext = "QEB NRFZH, YOLTK CLU - GRJMP LSBO QEB IXWV ALD..."
        self.assertEqual(encode(alphabet, key, plaintext), ciphertext)
 
    def test_04_different_key(self):
        alphabet = [[("A", "Z")]]
        key = 1
        plaintext = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
        ciphertext = "BCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZA"
        self.assertEqual(encode(alphabet, key, plaintext), ciphertext)
 
    def test_05_zero_key(self):
        alphabet = [[("A", "Z")]]
        key = 0
        plaintext = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
        ciphertext = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
        self.assertEqual(encode(alphabet, key, plaintext), ciphertext)
 
    def test_06_big_key(self):
        alphabet = [[("A", "Z")]]
        key = 1000000
        plaintext = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
        ciphertext = "OPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMN"
        self.assertEqual(encode(alphabet, key, plaintext), ciphertext)
 
    def test_07_both_small_and_capital_letters(self):
        alphabet = [[("A", "Z")], [("a", "z")]]
        key = -3
        plaintext = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
        ciphertext = "XYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWxyzabcdefghijklmnopqrstuvw"
        self.assertEqual(encode(alphabet, key, plaintext), ciphertext)
 
    def test_08_cyrillic_letters(self):
        alphabet = [[("А", "Е"), ("Ё",), ("Ж", "Я")], [("а", "е"), ("ё",), ("ж", "я")]]
        key = -3
        plaintext = "АБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯабвгдеёжзийклмнопрстуфхцчшщъыьэюя"
        ciphertext = "ЭЮЯАБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬэюяабвгдеёжзийклмнопрстуфхцчшщъыь"
        self.assertEqual(encode(alphabet, key, plaintext), ciphertext)
 
    def test_09_all_letters(self):
        alphabet = [[("A", "Z")], [("a", "z")], [("А", "Е"), ("Ё",), ("Ж", "Я")], [("а", "е"), ("ё",), ("ж", "я")]]
        key = -3
        plaintext = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZАБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯабвгдеёжзийклмнопрстуфхцчшщъыьэюя"
        ciphertext = "XYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWЭЮЯАБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬэюяабвгдеёжзийклмнопрстуфхцчшщъыь"
        self.assertEqual(encode(alphabet, key, plaintext), ciphertext)
 
    def test_10_veni_vidi_vici(self):
        alphabet = [[("A", "Z")], [("a", "z")], [("А", "Е"), ("Ё",), ("Ж", "Я")], [("а", "е"), ("ё",), ("ж", "я")]]
        key = -3
        plaintext = ("Veni, vidi, vici (лат. «Пришёл, увидел, победил») - крылатое латинское выражение,"
                     " слова, которыми Гай Юлий Цезарь описал победу в битве при Зеле.")
        ciphertext = ("Sbkf, sfaf, sfzf (иэп. «Мнёхги, ряёбви, млювбёи») - зншиэплв иэпёкозлв яшнэдвкёв,"
                      " оиляэ, злплншйё Аэж Ыиёж Увеэнщ лмёоэи млювбр я юёпяв мнё Евив.")
        self.assertEqual(encode(alphabet, key, plaintext), ciphertext)
 
 
if __name__ == "__main__":
    unittest.main()