Restore IP Addresses

最新推荐文章于 2021-09-03 20:35:52 发布

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#leetcode #回溯算法 #递归

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本文详细阐述了如何使用回溯算法解决给定数字字符串转换为有效IP地址组合的问题，包括算法思想、实现过程及示例解析。

题目：

Given a string containing only digits, restore it by returning all possible valid IP address combinations.

For example:
Given "25525511135",

return ["255.255.11.135", "255.255.111.35"]. (Order does not matter)

算法思想：

这道题考察的是回溯算法（backtracing），一个合法的ip地址包含4个小于等于255的整数，回溯算法的过程是：先找到第一个，再找第二个，再找第三个，当第四个不满足条件时，重新找第三个...当所有情况都被找完时，结束。

回溯算法本质上是一个树的前序遍历，所以有两个写法：

1.递归算法：因为是树，所以递归最简单，也最容易理解。

2.迭代算法：这个稍微麻烦些，考虑的边界条件也较多，但效率最高。

 void helper(string segment, int level, string temp, vector &result)
{
	if (segment.size() == 0)
		return;

	if (level < 4)
	{
		for (int i = 0; i < 3; i++)
		{
			if (i+1 >= segment.size() || stoi(segment.substr(0, i+1)) > 255)
				return;

			helper(segment.substr(i+1, segment.size()-i-1), level+1, temp+segment.substr(0, i+1)+'.', result);
			
			if (segment[0] == '0')
				return;
		}
	}
	else
	{
		if (segment[0] == '0' && segment.size() > 1)
			return;
		if (segment.size() > 3 || stoi(segment) > 255)
			return;

		temp += segment;
		result.push_back(temp);
	}
}

vector restoreIpAddresses(string s) 
{
    vector res;

	helper(s, 1, "", res);

	return res;
}

 vector restoreIpAddresses(string s) 
{
 	vector res;
	stringstream ss;
	list plist;
		
	if (s.length() < 4)
		return res;

	plist.push_back(0);
	while (true)
	{
		while (plist.size() < 5)
			plist.push_back(plist.back()+1);
		
		ss.str("");
		if(plist.back() == s.length())
		{
			list::iterator listiter = plist.begin();
			listiter++;
			for (int i = 0; i < s.length(); i++)
			{
				ss << s[i];
				if (i != s.length()-1 && i+1 == *listiter)
				{
					ss << '.';
					listiter++;
				}
			}

			res.push_back(ss.str());
		}

		int k;
		while (plist.size() != 1)
		{
			k = plist.back();
			plist.pop_back();

			if (k-plist.back() < 3 && k+5-plist.size() <= s.length() && s[plist.back()] != '0'
				&& stoi(s.substr(plist.back(), k-plist.back()+1)) <= 255)
			{		
				plist.push_back(k+1);
				break;
			}
		}			
		
		if (plist.size() == 1)
			return res;
	}	
}