Leetcode 468. 验证IP地址-优快云博客

题目描述

编写一个函数来验证输入的字符串是否是有效的 IPv4 或 IPv6 地址。

如果是有效的 IPv4 地址，返回 “IPv4” ；
如果是有效的 IPv6 地址，返回 “IPv6” ；
如果不是上述类型的 IP 地址，返回 “Neither” 。
IPv4 地址由十进制数和点来表示，每个地址包含 4 个十进制数，其范围为 0 - 255，用(".")分割。比如，172.16.254.1；

同时，IPv4 地址内的数不会以 0 开头。比如，地址 172.16.254.01 是不合法的。

IPv6 地址由 8 组 16 进制的数字来表示，每组表示 16 比特。这些组数字通过 (":")分割。比如, 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 是一个有效的地址。而且，我们可以加入一些以 0 开头的数字，字母可以使用大写，也可以是小写。所以， 2001:db8:85a3:0:0:8A2E:0370:7334 也是一个有效的 IPv6 address地址 (即，忽略 0 开头，忽略大小写)。

然而，我们不能因为某个组的值为 0，而使用一个空的组，以至于出现 ( :: ) 的情况。比如， 2001:0db8:85a3::8A2E:0370:7334 是无效的 IPv6 地址。

同时，在 IPv6 地址中，多余的 0 也是不被允许的。比如， 02001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 是无效的。

示例 1：
输入：IP = “172.16.254.1”
输出：“IPv4”
解释：有效的 IPv4 地址，返回 “IPv4”

示例 2：
输入：IP = “2001:0db8:85a3:0:0:8A2E:0370:7334”
输出：“IPv6”
解释：有效的 IPv6 地址，返回 “IPv6”

示例 3：
输入：IP = “256.256.256.256”
输出：“Neither”
解释：既不是 IPv4 地址，又不是 IPv6 地址

示例 4：
输入：IP = “2001:0db8:85a3:0:0:8A2E:0370:7334:”
输出：“Neither”

示例 5：
输入：IP = “1e1.4.5.6”
输出：“Neither”

题解

分治法

思想
IPv4 和 IPv6 地址均是由特定的分界符隔开的字符串组成，并且每个子字符串具有相同格式。

因此，可以将地址分为多个块，然后逐块进行验证。
仅当每个块都有效时，该地址才有效。这种方法称为分治法。
在这里插入图片描述
算法
对于 IPv4 地址，通过界定符 . 将地址分为四块；对于 IPv6 地址，通过界定符 : 将地址分为八块。
对于 IPv4 地址的每一块，检查它们是否在 0 - 255 内，且没有前置零。
对于 IPv6 地址的每一块，检查其长度是否为 1 - 4 位的十六进制数。

注意：

Ip.split("\.")和Ip.split("\.",-1)的区别：
当字符串最后一位或者N位是分隔符时，前者不会继续切分，而后者继续切分。即前者不保留null值，后者保留。
因为ipv6如"2001:0db8:85a3:0:0:8A2E:0370:7334:"有时会省略最后一块的0所以必须用第二种
用此方法来判断当前字符是否合法
String hexdigits = “0123456789abcdefABCDEF”;
hexdigits.indexOf(ch) == -1

class Solution {
  public String validateIPv4(String IP) {
    String[] nums = IP.split("\\.",-1);
    for (String x : nums) {
      // Validate integer in range (0, 255):
      // 1. length of chunk is between 1 and 3
      if (x.length() == 0 || x.length() > 3) return "Neither";
      // 2. no extra leading zeros
      if (x.charAt(0) == '0' && x.length() != 1) return "Neither";
      // 3. only digits are allowed
      for (char ch : x.toCharArray()) {
        if (! Character.isDigit(ch)) return "Neither";
      }
      // 4. less than 255
      if (Integer.parseInt(x) > 255) return "Neither";
    }
    return "IPv4";
  }

  public String validateIPv6(String IP) {
    String[] nums = IP.split(":",-1);
    String hexdigits = "0123456789abcdefABCDEF";
    for (String x : nums) {
      // Validate hexadecimal in range (0, 2**16):
      // 1. at least one and not more than 4 hexdigits in one chunk
      if (x.length() == 0 || x.length() > 4) return "Neither";
      // 2. only hexdigits are allowed: 0-9, a-f, A-F
      for (Character ch : x.toCharArray()) {
        if (hexdigits.indexOf(ch) == -1) return "Neither";
      }
    }
    return "IPv6";
  }

  public String validIPAddress(String IP) {
    if (IP.split("\\.").length == 4) {
      return validateIPv4(IP);
    }
    else if (IP.split(":").length == 8) {
      return validateIPv6(IP);
    }
    else return "Neither";
  }
}