测试开发面试题：如何进行ip地址的排序

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算法思想：

1 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

1. 第1段(192)：左移24位  192 * (2^24)

2. 第2段(168)：左移16位  168 * (2^16)

3. 第3段(1)：  左移8位   1 * (2^8)

4. 第4段(1)：  不移位    1 * (2^0)

192.168.1.1 的二进制表示：

1. 192 = 11000000

2. 168 = 10101000

3. 1   = 00000001

4. 1   = 00000001

位移后：

1. 192 << 24: 11000000 00000000 00000000 00000000

2. 168 << 16: 00000000 10101000 00000000 00000000

3. 1 << 8:    00000000 00000000 00000001 00000000

4. 1:         00000000 00000000 00000000 00000001

相加后：
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

5 将IP地址转换为整数进行比较

代码实现：

def ip_to_int(ip):
"""
将IP地址转换为整数，便于比较和排序
Args:  
    ip (str): 点分十进制的IP地址  
Returns:  
    int: 转换后的整数表示  
"""  
# 将IP地址按.分割  
parts = ip.split('.')  
# 将每个部分转换为整数并计算最终的整数值  
# 使用移位运算快速计算  
return (int(parts[0]) << 24) + \
       (int(parts[1]) << 16) + \
       (int(parts[2]) << 8) + \
       int(parts[3])  
def sort_ip_addresses(ip_list):
"""
对IP地址列表进行排序
Args:  
    ip_list (list): IP地址字符串列表  
Returns:  
    list: 排序后的IP地址列表  
"""  
# 使用内置排序，但自定义排序键  
return sorted(ip_list, key=ip_to_int)  
测试代码
def main():
# 示例IP地址列表
ips = [
"192.168.1.1",
"10.0.0.1",
"172.16.0.1",
"8.8.8.8"
]
# 排序并打印结果  
sorted_ips = sort_ip_addresses(ips)  
print("排序后的IP地址:")  
for ip in sorted_ips:  
    print(ip)  
if name == "main":
main()

复杂度分析

• 时间复杂度：

  • 转换IP：O(1)

  • 排序：O(n log n)（Python使用Timsort算法）

  • 总体时间复杂度：O(n log n)

• 空间复杂度：

  • 转换IP：O(1)

  • 排序：O(n)

  • 总体空间复杂度：O(n)

优点

• 转换方法高效

• 代码简洁清晰

• 利用Python内置排序

注意事项

• 假设IP地址格式合法

• 适用于IPv4地址

• 不处理特殊IP格式

运行示例：

排序后的IP地址:
8.8.8.8
10.0.0.1
172.16.0.1
192.168.1.1

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