【Python测试开发】测试开发面试题：如何进行ip地址的排序实战详解与原创代实战代码分享

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目录
一、背景介绍
二、环境准备与算法思路
三、核心实现步骤
四、案例实现演示
五、注意事项与原创声明
六、总结

一、背景介绍

测试开发面试题经常问到：如何进行ip地址的排序，这里分享用简单的算法思想，实现对ip地址进行排序。

二、环境准备与算法思路

‌Python 3.6+
将ip地址使用.进行分割，分别获取4段ip地址的数字值，使用int函数转换为整数类型，然后通过每一段数字的位移分别获取一个32位的2进制数，再将4段二进制数求和。
例如：IP: 192.168.1.1
第1段(192)：左移24位 192 * (2^24)
第2段(168)：左移16位 168 * (2^16)
第3段(1)：左移8位 1 * (2^8)
第4段(1)：不移位 1 * (2^0)

192.168.1.1 的二进制表示：
192 = 11000000
168 = 10101000
1 = 00000001
1 = 00000001

位移后：
192 << 24: 11000000 00000000 00000000 00000000
168 << 16: 00000000 10101000 00000000 00000000
1 << 8: 00000000 00000000 00000001 00000000
1: 00000000 00000000 00000000 00000001

相加后：
1、11000000 10101000 00000001 00000001 (32位)
2、转换后可以直接使用数值比较
3、利用Python的sorted()函数
4、使用key参数自定义排序规则

三、核心实现步骤

1.思路：
（1）第一步将ip地址去.号，分割每一部分存储到list中
（2）第二步将分割后的list进行位移运算，再相加得到一个整数
（3）第三步将得到整数直接进行排序，使用sorted()函数

# 将IP地址转换int类型整数，便于比较和排序
def ip_to_int(ip):
    parts = ip.split('.')
    return (int(parts[0]) << 24) + \
        (int(parts[1]) << 16) + \
        (int(parts[2]) << 8) +\
        int(parts[3])
# 对IP列表进行排序
def sort_ip_address(ip_list):
    return sorted(ip_list,key=ip_to_int)

# 主函数main
def main():
    ips = {
        "192.168.1.1",
        "10.0.0.1",
        "172.16.0.1",
        "8.8.8.8"
    }
    sorted_ips = sort_ip_address(ips)
    print("排序后ip地址")
    for ip in sorted_ips:
        print(ip)

if __name__ == "__main__":
    main()

四、案例实现演示

排序后ip地址

排序后ip地址
8.8.8.8
10.0.0.1
172.16.0.1
192.168.1.1

五、注意事项与原创声明

复杂度分析：
1.时间复杂度:
（1）转换IP：O(1)
（2）排序：O(n log n)（Python使用Timsort算法）
（3）总体时间复杂度：O(n log n)
2.空间复杂度：
（1）转换IP：O(1)
（2）排序：O(n)
（3）总体空间复杂度：O(n)
注意事项：
（1）假设IP地址格式合法
（2）适用于IPv4地址
（3）不处理特殊IP格式

六、总结

1.技术优点：
（1）转换方法高效
（2）代码简洁清晰
（3）利用Python内置排序
2.学习价值：
（1）‌IP地址转整数的高效实现‌
（2）‌利用Python内置排序的灵活性‌
（3）函数式编程思想
（4）排序的键函数设计
（5）‌代码可维护性‌
（6）‌IP地址的底层表示‌
3.扩展方向：
（1）‌‌支持IPv6地址‌
（2）‌‌异常处理与输入验证‌
（3）性能优化