Java-NowCoder-识别有效的IP地址和掩码并进行分类统计

题目描述：请解析IP地址和对应的掩码，进行分类识别。要求按照A/B/C/D/E类地址归类，不合法的地址和掩码单独归类。

所有的IP地址划分为 A,B,C,D,E五类

A类地址1.0.0.0~126.255.255.255;

B类地址128.0.0.0~191.255.255.255;

C类地址192.0.0.0~223.255.255.255;

D类地址224.0.0.0~239.255.255.255；

E类地址240.0.0.0~255.255.255.255

私网IP范围是：

10.0.0.0～10.255.255.255

172.16.0.0～172.31.255.255

192.168.0.0～192.168.255.255

子网掩码为前面是连续的1，然后全是0。（例如：255.255.255.32就是一个非法的掩码）

本题暂时默认以0开头的IP地址是合法的，比如0.1.1.2，是合法地址

输入描述:

多行字符串。每行一个IP地址和掩码，用~隔开。

输出描述:

统计A、B、C、D、E、错误IP地址或错误掩码、私有IP的个数，之间以空格隔开。

输入例子:

10.70.44.68~255.254.255.0

1.0.0.1~255.0.0.0

192.168.0.2~255.255.255.0

19..0.~255.255.255.0

输出例子:

1 0 1 0 0 2 1

import java.util.Scanner;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;
 
public class Main {
 
    public static void main(String[] args){
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int typeA = 0;
        int typeB = 0;
        int typeC = 0;
        int typeD = 0;
        int typeE = 0;
        int errorIpOrMaskCode = 0;
        int privIp = 0;
         
        while (scanner.hasNext()) {
            String ipt = scanner.nextLine();
            String[] ipAndMaskCode = ipt.split("~");
            String ip = ipAndMaskCode[0];
            String maskCode = ipAndMaskCode[1];
            // 判断格式
            if (!isValidFormat(ip) || !isValidFormat(maskCode)) {
                errorIpOrMaskCode++;
                continue;
            }
 
            // 判断掩码是否错误
            if (!validMaskCode(maskCode)) {
                errorIpOrMaskCode++;
                continue;
            }
 
            // 判断ip类别
            String fnStr = ip.substring(0, ip.indexOf("."));
            int fn = Integer.valueOf(fnStr);
            if (fn >= 1 && fn < 127) {
                // A
                typeA++;
            } else if (fn >= 128 && fn < 192) {
                // B
                typeB++;
            } else if (fn >= 192 && fn < 224) {
                // C
                typeC++;
            } else if (fn >= 224 && fn < 240) {
                // D
                typeD++;
            } else if (fn >= 240 && fn <= 255) {
                // E
                typeE++;
            }
 
            // 判断是否是私网IP
            String ipSubStr = ip.substring(ip.indexOf(".") + 1);
            String snStr = ipSubStr.substring(0, ipSubStr.indexOf("."));
            int sn = Integer.valueOf(snStr);
            if (fn == 10 || (fn == 172 && sn >= 16 && sn <= 31) || (fn == 192 && sn == 168)) {
                privIp++;
            }
//          System.out.printf("%d %d%n", fn, sn);
 
        }
        scanner.close();
 
        System.out.printf("%d %d %d %d %d %d %d%n", typeA, typeB, typeC, typeD, typeE, errorIpOrMaskCode, privIp);
 
    }
 
    /**
     * 判断ip和掩码是否是xxx.xxx.xxx.xxx格式Ø
     *
     * @param ip
     * @return
     */
    private static boolean isValidFormat(String ip) {
        boolean res = true;
        if (ip == null || "".equals(ip))
            return false;
        Pattern pattern = Pattern.compile("^(\\d+)\\.(\\d+)\\.(\\d+)\\.(\\d+)$");
        Matcher matcher = pattern.matcher(ip);
         
        if (matcher.matches()) {
            String[] nums = ip.split("\\.");
            for (String num : nums) {
                int n = Integer.valueOf(num);
                if (n < 0 || n > 255) {
                    res = false;
                    break;
                }
            }
        } else {
            res = false;
        }
         
        return res;
    }
 
    /**
     * 判断掩码是否是前面全为1后面全为0 的格式
     *
     * @param maskCode
     * @return
     */
    private static boolean validMaskCode(String maskCode) {
        boolean res = true;
        String[] nums = maskCode.split("\\.");
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (String num : nums) {
            int n = Integer.valueOf(num);
            sb.append(binaryString(n));
        }
        int firstIndexOf0 = sb.indexOf("0");
        int lastIndexOf1 = sb.lastIndexOf("1");
        if (firstIndexOf0 < lastIndexOf1) {
            res = false;
        }
        return res;
    }
     
    /**
     * 将整数转成对应的八位二进制字符串
     * @param num
     * @return
     */
    private static String binaryString(int num) {
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        int flag = 1 << 7;
        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            int val = (flag & num) == 0 ? 0 : 1;
            result.append(val);
            num <<= 1;
        }
        return result.toString();
    }
 
}