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算法-回溯篇07-复原 IP 地址

article 2025/3/9 12:01:54

复原 IP 地址

力扣题目链接

题目描述

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。

解题思路

对字符串进行切割，然后判断割出来的每一段是否是合法的字符。

isLegal函数用于判断字符串是否在0-255这个范围；
backTrack函数用于回溯切割字符串；
其中这里不能是一个个字符去尝试切割，这样子时间复杂度太高了，我们需要对每次切割做出一个范围限定；
因为每一段的字符长度必须是1-3，那么我们就需要给后面的所有字符预留下合法的长度区间；
比如字符串的长度为4，那么肯定是四段长度为一，我们在遍历的时候，第一段还去尝试长度为2和3就没有意义了。

// 这里是左右区间
// 如果后面长度全是3，这里的左边界应该是l
// 如果后面长度全是1，这里的有边界应该是r
// 然后这一段长度肯定是1-3
//把限定条件一加上，可以减少很多不想必要的回溯
int l = s.size() - 3 * (3 - index), r = s.size() - (3 - index);
l = l > 0 ? l : 1;

然后每次切割完，把字符串传入函数判断合法，其他的地方都是回溯的模板了。

题解

class Solution {
public:
    vector<string> ans;

    string path;

    bool isLegal(string s){
        if(s.size() <= 0 || s.size() > 3){
            return false;
        }
        if(s.size() != 1 && s[0] == '0'){
            return false;
        }
        if(s.size() == 3){
            if(s < "256"){
                return true;
            }
            else{
                return false;
            }
        }
        for(char c : s){
            if(c >= '0' && c <= '9'){
                continue;
            }else{
                return false;
            }
        }

        return true;
    }

    void BackTrack(string s, int index){
        if(index == 3){
            if(s.size() > 3 || s.size() < 1){
                return;
            }
            string temp(s);
            if(isLegal(temp)){
                path.append(temp);
                ans.push_back(path);
                path.erase(path.end() - s.size(), path.end());
            }

            return;
        }
        int l = s.size() - 3 * (3 - index), r = s.size() - (3 - index);
        l = l > 0 ? l : 1;
        for(int i = l; i <= r && i < 4; i++){
            string temp(s.begin(), s.begin() + i);
            cout << temp << endl;
            if(isLegal(temp)){
                if(index != 3){
                    temp += '.';
                }
                string nexts(s.begin() + i, s.end());
                path.append(temp);
                BackTrack(nexts, index + 1);
                path.erase(path.end() - i - 1, path.end());
            }
        }

        return;
    }

    vector<string> restoreIpAddresses(string s) {
        BackTrack(s, 0);
        return ans;
    }
};