[网络协议]93.复原IP地址

题目

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Description:  93.复原IP地址
Autor: 365JHWZGo
Date: 2022-01-03 10:43:21
LastEditors: 365JHWZGo
LastEditTime: 2022-01-03 12:03:53
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思路

这道题很巧妙，应用型也很强，把回溯算法和IP地址有效地结合在一起，很考验人的思维能力。

我的整体思路是：
IP可用看作是四个部分A.B.C.D，那么我只需要得到A，B，C，D把它放入到temp中进行判断，如果len(A)+len(B)+len( C )+len(D) == len(s)，那么就加入结果集res

首先这道题的几个难点在于：

1. IP地址有效性的判断？
2. IP地址中点的问题，即何时加点何时去点？
3. 在枚举过程中，截取下一个有效IP的长度如何确定？
4. 加入结果集的条件？

下面来讲一下如何解决上述问题的吧！

问题1:

由于IP是未知的，所以有效性的判断只能是分部分来判断，如果每个部分有效则整体有效。
IP有效性：
xxx.xxx.xxx.xxx. = A.B.C.D

• 最长不超过3位，最短不低于1位

if len(s) > 3 or len(s) < 1:
	return False

• 每一部分的值域在[0,255]

if int(s) > 255 or int(s) < 0:
    return False

• 只包含数字0-9

for ss in s:
    if ss not in "0123456789":
        return False

• 当【A/B/C/D】的长度大于1位时，0不能作为开头，即012是违法的，0是合法的

if len(s) > 1 and s[0] == '0':
    return False

问题2:

这道题与其他的回溯算法题不同，乍一看，怎么在深入过程中还要添加“."[dot]，那这样的话未免太复杂了吧！又要添加数字又要添加点，那么回溯过程就得又删除点又删除数字～

既然复杂，我们就要另辟蹊径

这时我想到了python中的join函数，它可以拼接可迭代数组，并且是可用任意符连接。

'.'.join(array)

有了这种好事，那么我们就不用担心temp在深入和回溯过程中的加点问题了！

问题3:

在截取IP时我们要注意到，每一个部分的IP都可以由1～3位数字组成，它和前一部分的IP长度没关系，举个例子来讲：【 []内为已经确定 】
s ： 23123211
IP1：[23.123].2.11
IP2: [23.123].21.1
所以不能说在123后面的部分长度就一定为3，其实可以从长度1开始遍历
因此截取长度length是不随深入变化的，而是当截取每一个IP子部分时都要从1遍历到4，即[1，4）

问题4:

那么如何截止呢？其实我前面已经提及了，如果len(temp) = 4 时，如果此时len(A)+len(B)+len( C )+len(D) != len(s)，那么就不能加入结果集res，否则加入。

因为有时候加入子IP到temp中可能temp长度已经为4，但是它’’.join后它并不等于原来的s。

举例：

s = 2552551113

temp可能会出现的结果

temp = ['2','5','5','2']

虽然temp长度为4，但是此时IP不等于s

代码

class Solution(object):
    def restoreIpAddresses(self, s):
        """
        :type s: str
        :rtype: List[str]
        """
        def isValidIP(s):
            if len(s) > 3 or len(s) < 1:
                return False
            if len(s) > 1 and s[0] == '0':
                return False
            if int(s) > 255 or int(s) < 0:
                return False
            for ss in s:
                if ss not in "0123456789":
                    return False
            return True

        res = []
        def backtracking(s, temp, start, length):
            if len(temp) == 4:
                if len(''.join(temp)) == len(s):
                    res.append('.'.join(temp))
                return 
            for i in range(start, len(s)-length+1):
                for l in range(length, 4):
                	# 判断有效性 i+l<=len(s)是为了避免重复
                    if isValidIP(s[i:i+l]) and i+l<=len(s):
                        temp.append(s[i:i+l]) 
                        backtracking(s, temp, start+l, 1)
                        temp.pop()
                    else:
                    	#一旦出现不合法的IP就要立即结束
                        break
				#一定要加break，每一部分的IP地址最长为3，当超过这个值时，i=i+1，这样的话会出现跳格，所以要直接结束循环                        
                break

        backtracking(s,[],0,1)
        return res

运行结果

总结

这道题看似复杂，其实只需要细细琢磨，还是可以解决的！再接再厉！