洛谷 P7911：[CSP-J 2021 T3] 网络连接 ← 字符串 + unordered_map + vector
【题目来源】
【题目描述】
TCP/IP 协议是网络通信领域的一项重要协议。今天你的任务，就是尝试利用这个协议，还原一个简化后的网络连接场景。
在本问题中，计算机分为两大类：服务机（Server）和客户机（Client）。服务机负责建立连接，客户机负责加入连接。
需要进行网络连接的计算机共有 n 台，编号为 1∼n，这些机器将按编号递增的顺序，依次发起一条建立连接或加入连接的操作。
每台机器在尝试建立或加入连接时需要提供一个地址串。服务机提供的地址串表示它尝试建立连接的地址，客户机提供的地址串表示它尝试加入连接的地址。
一个符合规范的地址串应当具有以下特征：
（1）必须形如 a.b.c.d:e 的格式，其中 a,b,c,d,e 均为非负整数；
（2）0≤a,b,c,d≤255，0≤e≤65535；
（3）a,b,c,d,e 均不能含有多余的前导 0。
相应地，不符合规范的地址串可能具有以下特征：
（1）不是形如 a.b.c.d:e 格式的字符串，例如含有多于 3 个字符 . 或多于 1 个字符 : 等情况；
（2）整数 a,b,c,d,e 中某一个或多个超出上述范围；
（3）整数 a,b,c,d,e 中某一个或多个含有多余的前导 0。
例如，地址串 192.168.0.255:80 是符合规范的，但 192.168.0.999:80、192.168.00.1:10、192.168.0.1:088、192:168:0:1.233 均是不符合规范的。
如果服务机或客户机在发起操作时提供的地址串不符合规范，这条操作将被直接忽略。
在本问题中，我们假定凡是符合上述规范的地址串均可参与正常的连接，你无需考虑每个地址串的实际意义。
由于网络阻塞等原因，不允许两台服务机使用相同的地址串，如果此类现象发生，后一台尝试建立连接的服务机将会无法成功建立连接；除此之外，凡是提供符合规范的地址串的服务机均可成功建立连接。
如果某台提供符合规范的地址的客户机在尝试加入连接时，与先前某台已经成功建立连接的服务机提供的地址串相同，这台客户机就可以成功加入连接，并称其连接到这台服务机；如果找不到这样的服务机，则认为这台客户机无法成功加入连接。
请注意，尽管不允许两台不同的服务机使用相同的地址串，但多台客户机使用同样的地址串，以及同一台服务机同时被多台客户机连接的情况是被允许的。
你的任务很简单：在给出每台计算机的类型以及地址串之后，判断这台计算机的连接情况。
【输入格式】
第一行，一个正整数 n。
接下来 n 行，每行两个字符串 op,ad，按照编号从小到大给出每台计算机的类型及地址串。
其中 op 保证为字符串 Server 或 Client 之一，ad 为一个长度不超过 25 的，仅由数字、字符 . 和字符 : 组成的非空字符串。
每行的两个字符串之间用恰好一个空格分隔开，每行的末尾没有多余的空格。
【输出格式】
输出共 n 行，每行一个正整数或字符串表示第 i 台计算机的连接状态。其中：
如果第 i 台计算机为服务机，则：
（1）如果其提供符合规范的地址串且成功建立连接，输出字符串 OK。
（2）如果其提供符合规范的地址串，但由于先前有相同地址串的服务机而无法成功建立连接，输出字符串 FAIL。
（3）如果其提供的地址串不是符合规范的地址串，输出字符串 ERR。
如果第 i 台计算机为客户机，则：
（1）如果其提供符合规范的地址串且成功加入连接，输出一个正整数表示这台客户机连接到的服务机的编号。
（2）如果其提供符合规范的地址串，但无法成功加入连接时，输出字符串 FAIL。
（3）如果其提供的地址串不是符合规范的地址串，输出字符串 ERR。
【输入样例】
10
Server 192.168.1.1:80
Client 192.168.1.1:80
Client 192.168.1.1:8080
Server 192.168.1.1:80
Server 192.168.1.1:8080
Server 192.168.1.999:0
Client 192.168.1.1.8080
Client 192.168.1.1:8080
Client 192.168.1.1:80
Client 192.168.1.999:0
【输出样例】
OK
1
FAIL
FAIL
OK
ERR
ERR
5
1
ERR
【数据范围】
对于 100% 的数据，保证 1≤n≤1000。
【算法分析】
● 本题主要考核点
1. 字符串处理（核心考点）
- 字符串分割：按 . 和 : 分割 IP 与端口，判断符号数量是否正确；
- 前导零判断：01、088 属于非法，0 本身合法；
- 字符串转数字，数字范围校验（0‑255、0‑65535）；
- 空片段判断，例如 192..1.1:80 分割出空字符串直接非法。
2. 哈希映射（STL 容器）
- 使用 unordered_map 建立【地址串→服务机编号】映射；
- Server：检查地址是否已存在，不存在就存入 map；
- Client：直接查询 map 里有没有该地址。
3. 模拟、阅读理解、细节边界
- 机器编号从 1 开始，按顺序处理 n 条操作；
- 地址不合法直接忽略操作输出 ERR；
- Server 合法但地址重复输出 FAIL；
- Client 合法地址找不到对应 Server 输出 FAIL；
- 大量坑点：前导零、符号数量、数字越界、空片段，很容易 WA。
4. 边界样例坑总结
- 0.0.0.0:0：合法；
- 01.0.0.0:0：前导零，ERR；
- 1.2.3.4:0080：端口前导零，ERR；
- 256.1.1.1:10：数字越界 ERR；
- 1.2.3:80：点数量不对 ERR；
- 1.2.3.4.5:80：点过多 ERR。
提示：此题不要自己拼接字符串作为 key，直接拿原始输入的 ad 字符串作为 map 的键，避免拼接出错。
● string::find 返回类型
（1）找到：返回该字符 / 子串的下标，下标从 0 开始。
（2）没找到：返回常量 string::npos，npos 的类型是 size_t。
● string::npos 等于 find 函数没找到的标记
string::npos 是 C++ 中 std::string 类的一个静态常量，size_t 是 C/C++ 标准库定义的一种无符号整数类型（通常对应 unsigned int 或 unsigned long，取决于平台位数）。
string::npos 的值为 size_t 类型能表示的最大值，即，32 位系统：4294967295，64 位系统：18446744073709551615。
在实际开发中，你不需要记住具体数值，只需要知道用 == string::npos 来判断查找是否失败即可。
string s="abcdef";
size_t pos=s.find('x');
if(pos==string::npos) {
//Character x was not found.
}
注意：不要用 int 类型变量接收 find() 的返回值再与 npos 比较，否则可能因为类型转换导致判断失效。
//wrong
string s="abcdef";
int pos=s.find('x');
if(pos==-1) {...}● 代码 if(ad.find(':',colon_pos+1)!=string::npos) return false; 解析
- colon_pos：第一个冒号 : 的下标。
- ad.find(':', colon_pos+1)：从下标 colon_pos+1 的位置开始，向后再找下一个冒号。
- 如果不等于 string::npos → 又找到了一个冒号，说明字符串里至少有两个冒号 :，格式非法，直接 return false。
● 代码 string ip_part=ad.substr(0,colon_pos); 解析
- 第一个参数：起始下标（从 0 开始）
- 第二个参数：截取的字符个数，不是结束下标！
所以，这句代码的含义是从下标 0 开始，截取一共 colon_pos 个字符，正好拿到冒号前面整段 IP 部分（a.b.c.d）。
● 自定义函数中变量 val 的类型要定义为 long long 型，否则会有 8 个样例不过。
【算法代码】
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
bool check(string ad,int &a,int &b,int &c,int &d,int &e) {
size_t colon_pos=ad.find(':');
if(colon_pos==string::npos) return false;
if(ad.find(':',colon_pos+1)!=string::npos) return false;
string ip_part=ad.substr(0,colon_pos);
string port_str=ad.substr(colon_pos+1);
//Separate the ip section
vector<string> ip_sec;
size_t pre=0;
for(size_t i=0; i<ip_part.size(); i++) {
if(ip_part[i]=='.') {
ip_sec.push_back(ip_part.substr(pre,i-pre));
pre=i+1;
}
}
ip_sec.push_back(ip_part.substr(pre));
if(ip_sec.size()!=4) return false;
ip_sec.push_back(port_str); //0:a,1:b,2:c,3:d,4:e
//Verify each segment: leading zeros + range
int limit[]= {255,255,255,255,65535};
int num[5];
for(int i=0; i<5; i++) {
string s=ip_sec[i];
if(s.empty()) return false;
if(s.size()>1 && s[0]=='0') return false;
long long val=0;
for(char ch:s) {
if(!(ch>='0' && ch<='9')) return false;
val=val*10+(ch-'0');
}
if(val>limit[i]) return false;
num[i]=val;
}
a=num[0],b=num[1],c=num[2],d=num[3],e=num[4];
return true;
}
int main() {
int n;
cin>>n;
unordered_map<string,int> server_map;
for(int id=1; id<=n; id++) {
string op,ad;
cin>>op>>ad;
int a,b,c,d,e;
bool valid=check(ad,a,b,c,d,e);
if(!valid) {
cout<<"ERR\n";
continue;
}
if(op=="Server") {
if(server_map.count(ad)) cout<<"FAIL\n";
else {
server_map[ad]=id;
cout<<"OK\n";
}
} else { //Client
if(server_map.count(ad)) cout<<server_map[ad]<<endl;
else cout<<"FAIL\n";
}
}
return 0;
}
/*
in:
10
Server 192.168.1.1:80
Client 192.168.1.1:80
Client 192.168.1.1:8080
Server 192.168.1.1:80
Server 192.168.1.1:8080
Server 192.168.1.999:0
Client 192.168.1.1.8080
Client 192.168.1.1:8080
Client 192.168.1.1:80
Client 192.168.1.999:0
out:
OK
1
FAIL
FAIL
OK
ERR
ERR
5
1
ERR
*/
【参考文献】
浙公网安备 33010602011771号