【每天一道算法题4】【Python】复原ip地址

题目描述

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”]
前不久在在线面试腾讯时碰到过这题，10分钟解题时间，当时一时紧张没写出来，只知道这个题目要用用到回溯算法，回来仔细想了2个解法。

解法一：回溯算法

分析：
ip地址格式规则：

1. 包含4部分，如 xx.xx.xx.xx
2. 每一部分可以是1位、2位、3位数字。
3. 当大于2位时，不能以0开头，同时小于256。如1.01.0.1、1.256.1.1 都是不合法的

所以我们分4次去给的字符串取值，每次取值有三种情况：取1位、取2位、取3位，取值的同时要判断一下每一位是否符合条件3，然后结束的条件是取够4次，取够之后再判断一下剩余字符串是否还有值，有的话就说明本次取值路径不符合，直接return，如给的123456，某次取值路径是tmp=1.2.3.4，s=56，这就不符合规则了。

def get_all_ip(s: str) -> list:
    # 定义一个列表，用来存储生成的ip
    result = []
    
    def backtrack(s: str, tmp: str):
        """s 是需要回溯的字符串，tmp用来记录回溯“路径” """
        if tmp.count('.') == 4:  # 统计取了几次值，当tmp中有4个'.'时，表示已经取够了
            if not s:    # 这时候判断一下s是不是空，不是空的话就不符合，空的话就把tmp加入到结果集result
                result.append(tmp[:-1])
            return
        # 取1位，这时候长度大于0
        if len(s) > 0:
            # 把剩余的字符串即s[1:]继续递归，同时把s[0]加入到路径记录变量tmp
            backtrack(s[1:], tmp + s[0] + '.')
            
        # 取2位，这时候长度要大于1，且首位不为0
        if len(s) > 1 and s[0] != '0':
            # 把剩余的字符串即s[2:]继续递归，同时把s[:2]加入到路径记录变量tmp
            backtrack(s[2:], tmp + s[:2] + '.')
            
        # 取3位，这时候长度要大于2，且首位不为0，且要小于256
        if len(s) > 2 and s[0] != '0' and int(s[:3]) < 256:
            # 把剩余的字符串即s[3:]继续递归，同时把s[:3]加入到路径记录变量tmp
            backtrack(s[3:], tmp + s[:3] + '.')
    backtrack(s, '')
    return result

解法二：暴力法

class Solution:
    def restoreIpAddresses(self, s: str) -> List[str]:
        n = len(s)
        res = []
		# 判读是否满足ip的条件
        def helper(tmp):
            if not tmp or (tmp[0] == "0" and len(tmp) > 1) or int(tmp) > 255:
                return False
            return True
		# 三个循环,把数字分成四份
        for i in range(3):
            for j in range(i + 1, i + 4):
                for k in range(j + 1, j + 4):
                    if i < n and j < n and k < n:
                        tmp1 = s[:i + 1]
                        tmp2 = s[i + 1:j + 1]
                        tmp3 = s[j + 1:k + 1]
                        tmp4 = s[k + 1:]
                        # print(tmp1, tmp2, tmp3, tmp4)

                        if all(map(helper, [tmp1, tmp2, tmp3, tmp4])):
                            res.append(tmp1 + "." + tmp2 + "." + tmp3 + "." + tmp4)
        return res