算法leetcode｜93. 复原 IP 地址（多语言实现）

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文章目录

• 93. 复原 IP 地址：
• 分析：
• 题解：

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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 <= 20
• s 仅由数字组成

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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。

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题解：

rust：

impl Solution {
    pub fn restore_ip_addresses(s: String) -> Vec<String> {
        fn dfs(s: &str, ans: &mut Vec<String>, segments: &mut Vec<String>, 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::<usize>().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;
    }
}

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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
}

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c++：

class Solution {
private:
    void dfs(const string& s, vector<string>& 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<string> restoreIpAddresses(string s) {
        vector<string> ans;
        string segments[4];
        dfs(s, ans, segments, 0, 0);
        return ans;
    }
};

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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

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java：

class Solution {
    public List<String> restoreIpAddresses(String s) {
        final List<String> ans = new ArrayList<>();
        dfs(s, ans, new String[4], 0, 0);
        return ans;
    }

    private void dfs(String s, List<String> 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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