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C++如何復原IP地址

發布時間:2022-03-28 13:55:16 來源:億速云 閱讀:215 作者:iii 欄目:大數據

今天小編給大家分享一下C++如何復原IP地址的相關知識點,內容詳細,邏輯清晰,相信大部分人都還太了解這方面的知識,所以分享這篇文章給大家參考一下,希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲,下面我們一起來了解一下吧。

復原IP地址

Example:

Input: "25525511135"
Output: ["255.255.11.135", "255.255.111.35"]

這道題要求是復原IP地址,IP地址對我們并不陌生,就算我們不是學CS的,只要我們是廣大網友之一,就應該對其并不陌生。IP地址由32位二進制數組成,為便于使用,常以XXX.XXX.XXX.XXX形式表現,每組XXX代表小于或等于255的10進制數。所以說IP地址總共有四段,每一段可能有一位,兩位或者三位,范圍是[0, 255],題目明確指出輸入字符串只含有數字,所以當某段是三位時,我們要判斷其是否越界(>255),還有一點很重要的是,當只有一位時,0可以成某一段,如果有兩位或三位時,像 00, 01, 001, 011, 000等都是不合法的,所以我們還是需要有一個判定函數來判斷某個字符串是否合法。這道題其實也可以看做是字符串的分段問題,在輸入字符串中加入三個點,將字符串分為四段,每一段必須合法,求所有可能的情況。根據目前刷了這么多題,得出了兩個經驗,一是只要遇到字符串的子序列或配準問題首先考慮動態規劃DP,二是只要遇到需要求出所有可能情況首先考慮用遞歸。這道題并非是求字符串的子序列或配準問題,更符合第二種情況,所以我們要用遞歸來解。我們用k來表示當前還需要分的段數,如果k = 0,則表示三個點已經加入完成,四段已經形成,若這時字符串剛好為空,則將當前分好的結果保存。若k != 0, 則對于每一段,我們分別用一位,兩位,三位來嘗試,分別判斷其合不合法,如果合法,則調用遞歸繼續分剩下的字符串,最終和求出所有合法組合,代碼如下:

C++ 解法一:

class Solution {
public:
    vector<string> restoreIpAddresses(string s) {
        vector<string> res;
        restore(s, 4, "", res);
        return res;
    }
    void restore(string s, int k, string out, vector<string> &res) {
        if (k == 0) {
            if (s.empty()) res.push_back(out);
        }
        else {
            for (int i = 1; i <= 3; ++i) {
                if (s.size() >= i && isValid(s.substr(0, i))) {
                    if (k == 1) restore(s.substr(i), k - 1, out + s.substr(0, i), res);
                    else restore(s.substr(i), k - 1, out + s.substr(0, i) + ".", res);
                }
            }
        }
    }
    bool isValid(string s) {
        if (s.empty() || s.size() > 3 || (s.size() > 1 && s[0] == "0")) return false;
        int res = atoi(s.c_str());
        return res <= 255 && res >= 0;
    }
};

我們也可以省掉isValid函數,直接在調用遞歸之前用if語句來濾掉不符合題意的情況,這里面用了k != std::to_string(val).size(),其實并不難理解,比如當k=3時,說明應該是個三位數,但如果字符是"010",那么轉為整型val=10,再轉回字符串就是"10",此時的長度和k值不同了,這樣就可以找出不合要求的情況了,參見代碼如下;

C++ 解法二:

class Solution {
public:
    vector<string> restoreIpAddresses(string s) {
        vector<string> res;
        helper(s, 0, "", res);
        return res;
    }
    void helper(string s, int n, string out, vector<string>& res) {
        if (n == 4) {
            if (s.empty()) res.push_back(out);
        } else {
            for (int k = 1; k < 4; ++k) {
                if (s.size() < k) break;
                int val = atoi(s.substr(0, k).c_str());
                if (val > 255 || k != std::to_string(val).size()) continue;
                helper(s.substr(k), n + 1, out + s.substr(0, k) + (n == 3 ? "" : "."), res);
            }
        }
    }
};

Java 解法二:

public class Solution {
    public List<String> restoreIpAddresses(String s) {
        List<String> res = new ArrayList<String>();
        helper(s, 0, "", res);
        return res;
    }
    public void helper(String s, int n, String out, List<String> res) {
        if (n == 4) {
            if (s.isEmpty()) res.add(out);
            return;
        }
        for (int k = 1; k < 4; ++k) {
            if (s.length() < k) break;
            int val = Integer.parseInt(s.substring(0, k));
            if (val > 255 || k != String.valueOf(val).length()) continue;
            helper(s.substring(k), n + 1, out + s.substring(0, k) + (n == 3 ? "" : "."), res);
        }
    }
}

由于每段數字最多只能有三位,而且只能分為四段,所以情況并不是很多,我們可以使用暴力搜索的方法,每一段都循環1到3,然后當4段位數之和等于原字符串長度時,我們進一步判斷每段數字是否不大于255,然后濾去不合要求的數字,加入結果中即可,參見代碼如下;

C++ 解法三:

class Solution {
public:
    vector<string> restoreIpAddresses(string s) {
        vector<string> res;
        for (int a = 1; a < 4; ++a) 
        for (int b = 1; b < 4; ++b) 
        for (int c = 1; c < 4; ++c) 
        for (int d = 1; d < 4; ++d) 
            if (a + b + c + d == s.size()) {
                int A = stoi(s.substr(0, a));
                int B = stoi(s.substr(a, b));
                int C = stoi(s.substr(a + b, c));
                int D = stoi(s.substr(a + b + c, d));
                if (A <= 255 && B <= 255 && C <= 255 && D <= 255) {
                    string t = to_string(A) + "." + to_string(B) + "." + to_string(C) + "." + to_string(D);
                    if (t.size() == s.size() + 3) res.push_back(t);
                }
            }
        return res;
    }
};

Java 解法三:

public class Solution {
    public List<String> restoreIpAddresses(String s) {
        List<String> res = new ArrayList<String>();
        for (int a = 1; a < 4; ++a) 
        for (int b = 1; b < 4; ++b) 
        for (int c = 1; c < 4; ++c)
        for (int d = 1; d < 4; ++d) 
            if (a + b + c + d == s.length()) {
                int A = Integer.parseInt(s.substring(0, a));
                int B = Integer.parseInt(s.substring(a, a + b));
                int C = Integer.parseInt(s.substring(a + b, a + b + c));
                int D = Integer.parseInt(s.substring(a + b + c));
                if (A <= 255 && B <= 255 && C <= 255 && D <= 255) {
                    String t = String.valueOf(A) + "." + String.valueOf(B) + "." + String.valueOf(C) + "." + String.valueOf(D);
                    if (t.length() == s.length() + 3) res.add(t);
                }
            }
        return res;
    }
}

以上就是“C++如何復原IP地址”這篇文章的所有內容,感謝各位的閱讀!相信大家閱讀完這篇文章都有很大的收獲,小編每天都會為大家更新不同的知識,如果還想學習更多的知識,請關注億速云行業資訊頻道。

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