算法leetcode｜93. 复原 IP 地址（多语言实现）

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93. 复原 IP 地址：
- 样例 1：
- 样例 2：
- 样例 3：
- 提示：
分析：
题解：
- rust：
- go：
- c++：
- python：
- java：

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

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。

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255break;}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;}
}

go：

func restoreIpAddresses(s string) []string {var ans []stringvar 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255break}dfs(append(segments, segment), segEnd)}}dfs([]string{}, 0)return ans
}

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255break;}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;}
};

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255breaksegments.append(segment)dfs(segments, seg_end)segments.pop()dfs(list(), 0)return ans

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255break;}segments[segIdx] = segment;dfs(s, ans, segments, segIdx + 1, segEnd);}}
}