251，复原IP地址

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数据结构和算法 2021-08-13 11:56:25

文章标签 ipad 递归 i++ 字符串 for循环 文章分类 C/C++ 后端开发

给定一个只包含数字的字符串，复原它并返回所有可能的 IP 地址格式。

示例:

输入: "25525511135"

输出: ["255.255.11.135", "255.255.111.35"]

答案：

 1public List<String> restoreIpAddresses1(String s) {
 2    List<String> res = new ArrayList<String>();
 3    int len = s.length();
 4    for (int i = 1; i < 4 && i < len - 2; i++) {
 5        for (int j = i + 1; j < i + 4 && j < len - 1; j++) {
 6            for (int k = j + 1; k < j + 4 && k < len; k++) {
 7                String s1 = s.substring(0, i), s2 = s.substring(i, j), s3 = s.substring(j, k), s4 = s.substring(k, len);
 8                if (isValid(s1) && isValid(s2) && isValid(s3) && isValid(s4)) {
 9                    res.add(s1 + "." + s2 + "." + s3 + "." + s4);
10                }
11            }
12        }
13    }
14    return res;
15}
16
17public boolean isValid(String s) {
18    if (s.length() > 3 || s.length() == 0 || (s.charAt(0) == '0' && s.length() > 1) || Integer.parseInt(s) > 255)
19        return false;
20    return true;
21}

解法：

这种方式是最容易理解的，也是效率最低。再来看一种递归的解法

 1public List<String> restoreIpAddresses2(String s) {
 2    List<String> result = new ArrayList<>();
 3    doRestore(result, "", s, 0);
 4    return result;
 5}
 6
 7private void doRestore(List<String> result, String path, String s, int k) {
 8    if (s.isEmpty() || k == 4) {
 9        if (s.isEmpty() && k == 4)
10            result.add(path.substring(1));
11        return;
12    }
13    for (int i = 1; i <= (s.charAt(0) == '0' ? 1 : 3) && i <= s.length(); i++) {
14        String part = s.substring(0, i);
15        if (Integer.valueOf(part) <= 255)
16            doRestore(result, path + "." + part, s.substring(i), k + 1);
17    }
18}

这种解法不太好理解的for循环语句的循环条件，当字符串s的首字母不是0的时候，分别取他的第一位，第二位，第三位（假如s的长度大于等于3）进行递归运算，如果是0，他就不能和后面的任何数字结合，比如"255.255.1.135"是正确的ip地址，但"255.255.01.135"不是。上面的第10行会截取path的第一个字符是"."，收益需要把它去掉。再来看最后一种解法

 1public List<String> restoreIpAddresses3(String s) {
 2    List<String> list = new LinkedList<>();
 3    backtrack(s, list, new StringBuilder(), 0, 0);
 4    return list;
 5}
 6
 7private void backtrack(String s, List<String> list, StringBuilder sb, int index, int level) {
 8    if (index > s.length() || level > 4)
 9        return;
10    else if (index == s.length() && level == 4) {
11        list.add(sb.toString());
12        return;
13    }
14    for (int i = 1; i <= 3; i++) {
15        if (index + i > s.length()) break;
16        int num = Integer.valueOf(s.substring(index, index + i));
17        if (i == 1 || i == 2 && num >= 10 && num <= 99 || i == 3 && num >= 100 && num <= 255) {
18            sb.append(num);
19            if (level < 3)
20                sb.append(".");
21            backtrack(s, list, sb, index + i, level + 1);
22            if (level < 3)
23                sb.deleteCharAt(sb.length() - 1);
24            sb.delete(sb.length() - i, sb.length());
25        }
26    }
27}