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Given a string containing only digits, restore it by returning all possible valid IP address combinations.

For example:
Given?"25525511135",

return?["255.255.11.135", "255.255.111.35"]. (Order does not matter)

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這道題要求是復原IP地址，IP地址對我們并不陌生，就算我們不是學CS的，只要我們是廣大網友之一，就應該對其并不陌生。IP地址由32位二進制數組成，為便于使用，常以XXX.XXX.XXX.XXX形式表現，每組XXX代表小于或等于255的10進制數。所以說IP地址總共有四段，每一段可能有一位，兩位或者三位，范圍是[0, 255]，題目明確指出輸入字符串只含有數字，所以當某段是三位時，我們要判斷其是否越界（>255)，還有一點很重要的是，當只有一位時，0可以成某一段，如果有兩位或三位時，像 00， 01， 001， 011， 000等都是不合法的，所以我們還是需要有一個判定函數來判斷某個字符串是否合法。這道題其實也可以看做是字符串的分段問題，在輸入字符串中加入三個點，將字符串分為四段，每一段必須合法，求所有可能的情況。根據目前刷了這么多題，得出了兩個經驗，一是只要遇到字符串的子序列或配準問題首先考慮動態規劃DP，二是只要遇到需要求出所有可能情況首先考慮用遞歸。這道題并非是求字符串的子序列或配準問題，更符合第二種情況，所以我們要用遞歸來解。我們用k來表示當前還需要分的段數，如果k = 0，則表示三個點已經加入完成，四段已經形成，若這時字符串剛好為空，則將當前分好的結果保存。若k != 0, 則對于每一段，我們分別用一位，兩位，三位來嘗試，分別判斷其合不合法，如果合法，則調用遞歸繼續分剩下的字符串，最終和求出所有合法組合，代碼如下：

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C++ 解法一：

class Solution { public:vector<string> restoreIpAddresses(string s) {vector<string> res;restore(s, 4, "", res);return res;}void restore(string s, int k, string out, vector<string> &res) {if (k == 0) {if (s.empty()) res.push_back(out);}else {for (int i = 1; i <= 3; ++i) {if (s.size() >= i && isValid(s.substr(0, i))) {if (k == 1) restore(s.substr(i), k - 1, out + s.substr(0, i), res);else restore(s.substr(i), k - 1, out + s.substr(0, i) + ".", res);}}}}bool isValid(string s) {if (s.empty() || s.size() > 3 || (s.size() > 1 && s[0] == '0')) return false;int res = atoi(s.c_str());return res <= 255 && res >= 0;} };

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我們也可以省掉isValid函數，直接在調用遞歸之前用if語句來濾掉不符合題意的情況，這里面用了k != std::to_string(val).size()，其實并不難理解，比如當k=3時，說明應該是個三位數，但如果字符是"010"，那么轉為整型val=10，再轉回字符串就是"10"，此時的長度和k值不同了，這樣就可以找出不合要求的情況了，參見代碼如下；

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C++ 解法二：

class Solution { public:vector<string> restoreIpAddresses(string s) {vector<string> res;helper(s, 0, "", res);return res;}void helper(string s, int n, string out, vector<string>& res) {if (n == 4) {if (s.empty()) res.push_back(out);} else {for (int k = 1; k < 4; ++k) {if (s.size() < k) break;int val = atoi(s.substr(0, k).c_str());if (val > 255 || k != std::to_string(val).size()) continue;helper(s.substr(k), n + 1, out + s.substr(0, k) + (n == 3 ? "" : "."), res);}}} };

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Java 解法二：

public class Solution {public List<String> restoreIpAddresses(String s) {List<String> res = new ArrayList<String>();helper(s, 0, "", res);return res;}public void helper(String s, int n, String out, List<String> res) {if (n == 4) {if (s.isEmpty()) res.add(out);return;}for (int k = 1; k < 4; ++k) {if (s.length() < k) break;int val = Integer.parseInt(s.substring(0, k));if (val > 255 || k != String.valueOf(val).length()) continue;helper(s.substring(k), n + 1, out + s.substring(0, k) + (n == 3 ? "" : "."), res);}} }

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由于每段數字最多只能有三位，而且只能分為四段，所以情況并不是很多，我們可以使用暴力搜索的方法，每一段都循環1到3，然后當4段位數之和等于原字符串長度時，我們進一步判斷每段數字是否不大于255，然后濾去不合要求的數字，加入結果中即可，參見代碼如下；

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C++ 解法三：

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) if (a + b + c + d == s.size()) {int A = stoi(s.substr(0, a));int B = stoi(s.substr(a, b));int C = stoi(s.substr(a + b, c));int D = stoi(s.substr(a + b + c, d));if (A <= 255 && B <= 255 && C <= 255 && D <= 255) {string t = to_string(A) + "." + to_string(B) + "." + to_string(C) + "." + to_string(D);if (t.size() == s.size() + 3) res.push_back(t);}}return res;} };

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Java 解法三：

public class Solution {public List<String> restoreIpAddresses(String s) {List<String> res = new ArrayList<String>();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) if (a + b + c + d == s.length()) {int A = Integer.parseInt(s.substring(0, a));int B = Integer.parseInt(s.substring(a, a + b));int C = Integer.parseInt(s.substring(a + b, a + b + c));int D = Integer.parseInt(s.substring(a + b + c));if (A <= 255 && B <= 255 && C <= 255 && D <= 255) {String t = String.valueOf(A) + "." + String.valueOf(B) + "." + String.valueOf(C) + "." + String.valueOf(D);if (t.length() == s.length() + 3) res.add(t);}}return res;} }

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參考資料：

https://discuss.leetcode.com/topic/38342/who-can-beat-this-code/2

https://discuss.leetcode.com/topic/20009/easy-java-code-of-backtracking-within-16-lines

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LeetCode All in One 題目講解匯總(持續更新中...)

《新程序員》：云原生和全面數字化實踐50位技術專家共同創作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結

以上是生活随笔為你收集整理的[LeetCode] Restore IP Addresses 复原IP地址的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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