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93. 复原 IP 地址:样例 1:样例 2:样例 3:提示:

分析:题解:rust:go:c++:python:java:

93. 复原 IP 地址:

有效 IP 地址 正好由四个整数(每个整数位于 0 到 255 之间组成,且不能含有前导 0),整数之间用 '.' 分隔。

例如:"0.1.2.201" 和 "192.168.1.1" 是 有效 IP 地址,但是 "0.011.255.245"、"192.168.1.312" 和 "192.168@1.1" 是 无效 IP 地址。

给定一个只包含数字的字符串 s ,用以表示一个 IP 地址,返回所有可能的有效 IP 地址,这些地址可以通过在 s 中插入 '.' 来形成。你 不能 重新排序或删除 s 中的任何数字。你可以按 任何 顺序返回答案。

样例 1:

输入:

s = "25525511135"

输出:

["255.255.11.135","255.255.111.35"]

样例 2:

输入:

s = "0000"

输出:

["0.0.0.0"]

样例 3:

输入:

s = "101023"

输出:

["1.0.10.23","1.0.102.3","10.1.0.23","10.10.2.3","101.0.2.3"]

提示:

1 <= s.length <= 20s 仅由数字组成

分析:

面对这道算法题目,二当家的再次陷入了沉思。ip地址大家都是知道的,ipv4是由4段组成,每段的取值范围都是 [0,255]。给出一个ip地址我们都可以判断出是否合法有效,但是现在相当于是反向构建合法有效的ip地址,所以我们就是看字符串有多少种合法ipv4的拆分可能。按照顺序,4段中的每段都可以是1位到3位10进制数,但是不可以有前导0,取值范围是 [0,255]。去尝试所有的可能,看是否恰好拆分成4段有效值,即正好所有的字符都使用了,并且拆分成了4段有效值。祭出深度优先,非常强大的递归套娃大法,更准确地说是回溯算法。注:回溯算法一般需要一个数据结构存储一个临时状态,需要在回溯时还原状态。

题解:

rust:

impl Solution {

pub fn restore_ip_addresses(s: String) -> Vec {

fn dfs(s: &str, ans: &mut Vec, segments: &mut Vec, seg_start: usize) {

// 如果找到了 4 段 IP 地址并且遍历完了字符串,那么就是一种答案

if 4 == segments.len() {

if seg_start == s.len() {

ans.push(segments.join("."));

}

return;

}

// 一般情况,枚举每一种可能性并递归

for seg_end in seg_start + 1..=s.len() {

let segment = &s[seg_start..seg_end];

if (segment.starts_with('0') && (seg_end - seg_start) > 1) || segment.parse::().unwrap() > 0xFF {

// 有前导零 或者 地址范围大于255

break;

}

segments.push(segment.to_string());

dfs(s, ans, segments, seg_end);

segments.pop();

}

}

let mut ans = Vec::new();

dfs(s.as_str(), &mut ans, &mut Vec::new(), 0);

return ans;

}

}

go:

func restoreIpAddresses(s string) []string {

var ans []string

var dfs func([]string, int)

dfs = func(segments []string, segStart int) {

// 如果找到了 4 段 IP 地址并且遍历完了字符串,那么就是一种答案

if 4 == len(segments) {

if segStart == len(s) {

ans = append(ans, strings.Join(segments, "."))

}

return

}

// 一般情况,枚举每一种可能性并递归

for segEnd := segStart + 1; segEnd <= len(s); segEnd++ {

segment := s[segStart:segEnd]

addr, _ := strconv.ParseInt(segment, 10, 0)

if (segment[0] == '0' && (segEnd-segStart) > 1) || addr > 0xFF {

// 有前导零 或者 地址范围大于255

break

}

dfs(append(segments, segment), segEnd)

}

}

dfs([]string{}, 0)

return ans

}

c++:

class Solution {

private:

void dfs(const string& s, vector& ans, string segments[], int segIdx, int segStart) {

// 如果找到了 4 段 IP 地址并且遍历完了字符串,那么就是一种答案

if (4 == segIdx) {

if (segStart == s.size()) {

string addr;

for (int i = 0; i < 4; ++i) {

addr += segments[i];

if (i != 3) {

addr += '.';

}

}

ans.emplace_back(addr);

}

return;

}

// 一般情况,枚举每一种可能性并递归

for (int segEnd = segStart + 1; segEnd <= s.size(); ++segEnd) {

string segment = s.substr(segStart, segEnd - segStart);

if ((segment[0] == '0' && (segEnd - segStart) > 1) || stoi(segment) > 0xFF) {

// 有前导零 或者 地址范围大于255

break;

}

segments[segIdx] = segment;

dfs(s, ans, segments, segIdx + 1, segEnd);

}

}

public:

vector restoreIpAddresses(string s) {

vector ans;

string segments[4];

dfs(s, ans, segments, 0, 0);

return ans;

}

};

python:

class Solution:

def restoreIpAddresses(self, s: str) -> List[str]:

ans = list()

def dfs(segments: List[str], seg_start: int):

# 如果找到了 4 段 IP 地址并且遍历完了字符串,那么就是一种答案

if 4 == len(segments):

if seg_start == len(s):

ans.append(".".join(segments))

return

# 一般情况,枚举每一种可能性并递归

for seg_end in range(seg_start + 1, len(s) + 1):

segment = s[seg_start:seg_end]

if (segment[0] == '0' and (seg_end - seg_start) > 1) or int(segment) > 0xFF:

# 有前导零 或者 地址范围大于255

break

segments.append(segment)

dfs(segments, seg_end)

segments.pop()

dfs(list(), 0)

return ans

java:

class Solution {

public List restoreIpAddresses(String s) {

final List ans = new ArrayList<>();

dfs(s, ans, new String[4], 0, 0);

return ans;

}

private void dfs(String s, List ans, String[] segments, int segIdx, int segStart) {

// 如果找到了 4 段 IP 地址并且遍历完了字符串,那么就是一种答案

if (4 == segIdx) {

if (segStart == s.length()) {

ans.add(String.join(".", segments));

}

return;

}

// 一般情况,枚举每一种可能性并递归

for (int segEnd = segStart + 1; segEnd <= s.length(); ++segEnd) {

String segment = s.substring(segStart, segEnd);

if ((segment.charAt(0) == '0' && (segEnd - segStart) > 1) || Integer.parseInt(segment) > 0xFF) {

// 有前导零 或者 地址范围大于255

break;

}

segments[segIdx] = segment;

dfs(s, ans, segments, segIdx + 1, segEnd);

}

}

}

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