Leetcode-93. 复原 IP 地址

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93. 复原 IP 地址

题目

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。

示例

示例 1：
输入：s = "25525511135"
输出：["255.255.11.135","255.255.111.35"]

示例 2：
输入：s = "0000"
输出：["0.0.0.0"]

示例 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"]

说明

• 1 <= s.length <= 20
• s 仅由数字组成

思路一（回溯）

用一个递归函数dfs(segId,segStart) 搜索所有可能的情况，其实，segId表示ip地址的第几段，共有0/1/2/3这四段，segStart表示当前ip段的起始位置，如果当前段的ip地址在[0,255]的区间则符合要求，继续搜索下一段，即dfs(segId+1,segStart+1)，另外，如果当前字符为0的话，只能0单独为一个ip段，因为不能有前导0，当搜索到了四段并且所有字符都用完了，就表示成功找到了一个符合的ip，否则继续回溯。

C++ Code

class Solution {
private:
    static constexpr int SEG_COUNT = 4;

private:
    vector<string> ans;
    vector<int> segments;

public:
    void dfs(const string& s, int segId, 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 (segId == SEG_COUNT) {
            if (segStart == s.size()) {
                string ipAddr;
                for (int i = 0; i < SEG_COUNT; ++i) {
                    ipAddr += to_string(segments[i]);
                    if (i != SEG_COUNT - 1) {
                        ipAddr += ".";
                    }
                }
                ans.push_back(move(ipAddr));
            }
            return;
        }

        // 如果还没有找到 4 段 IP 地址就已经遍历完了字符串，那么提前回溯
        if (segStart == s.size()) return;

        // 由于不能有前导零，如果当前数字为 0，那么这一段 IP 地址只能为 0
        if (s[segStart] == '0') {
            segments[segId] = 0;
            dfs(s, segId + 1, segStart + 1);
        }

        // 一般情况，枚举每一种可能性并递归
        int addr = 0;
        for (int segEnd = segStart; segEnd < s.size(); ++segEnd) {
            addr = addr * 10 + (s[segEnd] - '0');
            if (addr > 0 && addr <= 255) {
                segments[segId] = addr;
                dfs(s, segId + 1, segEnd + 1);
            } else {
                break;
            }
        }
    }

    vector<string> restoreIpAddresses(string s) {
        segments.resize(SEG_COUNT);
        dfs(s, 0, 0);
        return ans;
    }
};

思路二（暴力）

参考：wo-yao-chu-qu-luan-shuo
链接：题解

C++ Code

class Solution {
public:
    vector<string> restoreIpAddresses(string s) {
        vector<string> res;

        for (int a = 1; a < 4; a ++ )
            for (int b = 1; b < 4; b ++ )
                for (int c = 1; c < 4; c ++ )
                    for (int d = 1; d < 4; d ++ )           //abcd分别表示四段ip地址长度
                    {
                        if (a + b + c + d == s.size())      //四段长度刚好
                        {
                            string s1 = s.substr(0, a);     //分别截取四段ip地址
                            string s2 = s.substr(a, b);
                            string s3 = s.substr(a + b, c);
                            string s4 = s.substr(a + b + c);

                            if (check(s1) && check(s2) && check(s3) && check(s4))
                            {
                                string ip = s1 + '.' + s2 + '.' + s3 + '.' + s4;
                                res.push_back(ip);
                            }
                        }
                    }

        return res;
    }

    bool check(string s)        //判断ip地址每段的第一位不为0，或只有一位且该位为0
    {
        if (stoi(s) <= 255)
            if (s[0] != '0' || (s[0] == '0' && s.size() == 1)) return true;
        
        return false;
    }
};