LeetCode(93): 复原IP地址

Medium!

题目描述:

给定一个只包含数字的字符串,复原它并返回所有可能的 IP 地址格式。

示例:

输入: "25525511135"
输出: ["255.255.11.135", "255.255.111.35"]

解题思路:

IP地址由32位二进制数组成,为便于使用,常以XXX.XXX.XXX.XXX形式表现,每组XXX代表小于或等于255的10进制数。所以说IP地址总共有四段,每一段可能有一位,两位或者三位,范围是[0, 255],题目明确指出输入字符串只含有数字,所以当某段是三位时,我们要判断其是否越界(>255),还有一点很重要的是,当只有一位时,0可以成某一段,如果有两位或三位时,像 00, 01, 001, 011, 000等都是不合法的,所以我们还是需要有一个判定函数来判断某个字符串是否合法。

这道题其实也可以看做是字符串的分段问题,在输入字符串中加入三个点,将字符串分为四段,每一段必须合法,求所有可能的情况。根据目前刷了这么多题,得出了两个经验,一是只要遇到字符串的子序列或配准问题首先考虑动态规划DP,二是只要遇到需要求出所有可能情况首先考虑用递归。这道题并非是求字符串的子序列或配准问题,更符合第二种情况,所以我们要用递归来解。我们用k来表示当前还需要分的段数,如果k = 0,则表示三个点已经加入完成,四段已经形成,若这时字符串刚好为空,则将当前分好的结果保存。若k != 0, 则对于每一段,我们分别用一位,两位,三位来尝试,分别判断其合不合法,如果合法,则调用递归继续分剩下的字符串,最终和求出所有合法组合。

C++解法一:

 1 class Solution {
 2 public:
 3     vector<string> restoreIpAddresses(string s) {
 4         vector<string> res;
 5         restore(s, 4, "", res);
 6         return res;
 7     }
 8     void restore(string s, int k, string out, vector<string> &res) {
 9         if (k == 0) {
10             if (s.empty()) res.push_back(out);
11         }
12         else {
13             for (int i = 1; i <= 3; ++i) {
14                 if (s.size() >= i && isValid(s.substr(0, i))) {
15                     if (k == 1) restore(s.substr(i), k - 1, out + s.substr(0, i), res);
16                     else restore(s.substr(i), k - 1, out + s.substr(0, i) + ".", res);
17                 }
18             }
19         }
20     }
21     bool isValid(string s) {
22         if (s.empty() || s.size() > 3 || (s.size() > 1 && s[0] == '0')) return false;
23         int res = atoi(s.c_str());
24         return res <= 255 && res >= 0;
25     }
26 };

我们也可以省掉isValid函数,直接在调用递归之前用if语句来滤掉不符合题意的情况,这里面用了k != std::to_string(val).size(),其实并不难理解,比如当k=3时,说明应该是个三位数,但如果字符是"010",那么转为整型val=10,再转回字符串就是"10",此时的长度和k值不同了,这样就可以找出不合要求的情况了。

C++解法二:

 1 class Solution {
 2 public:
 3     vector<string> restoreIpAddresses(string s) {
 4         vector<string> res;
 5         helper(s, 0, "", res);
 6         return res;
 7     }
 8     void helper(string s, int n, string out, vector<string>& res) {
 9         if (n == 4) {
10             if (s.empty()) res.push_back(out);
11         } else {
12             for (int k = 1; k < 4; ++k) {
13                 if (s.size() < k) break;
14                 int val = atoi(s.substr(0, k).c_str());
15                 if (val > 255 || k != std::to_string(val).size()) continue;
16                 helper(s.substr(k), n + 1, out + s.substr(0, k) + (n == 3 ? "" : "."), res);
17             }
18         }
19     }
20 };

由于每段数字最多只能有三位,而且只能分为四段,所以情况并不是很多,我们可以使用暴力搜索的方法,每一段都循环1到3,然后当4段位数之和等于原字符串长度时,我们进一步判断每段数字是否不大于255,然后滤去不合要求的数字,加入结果中即可。

C++解法三:

 1 class Solution {
 2 public:
 3     vector<string> restoreIpAddresses(string s) {
 4         vector<string> res;
 5         for (int a = 1; a < 4; ++a) 
 6         for (int b = 1; b < 4; ++b) 
 7         for (int c = 1; c < 4; ++c) 
 8         for (int d = 1; d < 4; ++d) 
 9             if (a + b + c + d == s.size()) {
10                 int A = stoi(s.substr(0, a));
11                 int B = stoi(s.substr(a, b));
12                 int C = stoi(s.substr(a + b, c));
13                 int D = stoi(s.substr(a + b + c, d));
14                 if (A <= 255 && B <= 255 && C <= 255 && D <= 255) {
15                     string t = to_string(A) + "." + to_string(B) + "." + to_string(C) + "." + to_string(D);
16                     if (t.size() == s.size() + 3) res.push_back(t);
17                 }
18             }
19         return res;
20     }
21 };

 

天雨虽宽,不润无根之草。 佛门虽广,不渡无缘之人。
posted @ 2018-06-09 15:16  Ariel_一只猫的旅行  阅读(3589)  评论(0编辑  收藏  举报