leetcode 93. 复原 IP 地址 java题解

题目

https://leetcode-cn.com/problems/restore-ip-addresses/

据说建议全文背诵？不至于吧。

回溯代码

之前一直错误，是因为我的isValid写的有问题，要注意。
这份代码没考虑剪枝。本题还可以有一个剪枝，合法ip长度为12，如果s的长度超过了12就不是有效IP地址，直接返回！

class Solution {
    List<String> res=new ArrayList<>();//存放结果
    List<String> tmp=new ArrayList<>();//存放一个ip地址中的不同段
    int len;//s的长度
    public List<String> restoreIpAddresses(String s) {
        len=s.length();
        find(s,0,0);//从第0位开始处理,一个ip地址的字段数
        //对结果进行处理
        return res;
    }
    public void find(String s,int start,int count){
        if(start==len&&count==4){//已分为4段并且遍历完字符串
                //处理最终结果
                StringBuilder sb=new StringBuilder();
                for(int i=0;i<tmp.size();i++){
                    sb.append(tmp.get(i));
                    if(i!=tmp.size()-1){
                        sb.append(".");
                    }
                }
                res.add(sb.toString());
            return;
        }
        if(start>=len||count>=4){
            return;
        }
        for(int i=start;i<len&&i-start<3;i++){//每段最长只有3位
            String t=s.substring(start,i+1);//截取字符串
            if(isValid(t.toCharArray())){//这段是否合法
                tmp.add(t);
                find(s,i+1,count+1);//注意是count+1,不是count++
                tmp.remove(tmp.size()-1);//回溯
            }
        }
    }

    //判断ip地址是否合法    
    private Boolean isValid(char[] chars) {
        int clen=chars.length;
        if(chars[0]=='0'&&clen>1){//前导0不合法：有多位数字且第一位是0
            return false;
        }
        int num=0;
        for(int i=0;i<clen;i++){
            if(chars[i]>'9'||chars[i]<'0'){ // 遇到⾮数字字符不合法
                return false;
            }
            num=num*10+(chars[i]-'0');
            if(num>255){ // 如果⼤于255了不合法
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

分析

有效的ip地址由4段组成，所以递归的终止条件：已分为4段并且遍历完字符串。
从start开始遍历，作为本段的终点。如果此点作为本段终点能使本段满足条件，就继续搜索下一段。如果不能，说明本段数字和超过最大值了，再下去只会更大也不满足条件，失败直接回溯。
因为每段不允许前导0，所以start如果为0且它后面还有数字，start就是前导0，再往后不满足要求。start就作为本段的最后一个数字，去搜索下一段。

代码

我的很慢。

class Solution {
    ArrayList<String> res=new ArrayList<>();
    String s;
    public List<String> restoreIpAddresses(String s) {
        if(s.length()<4)   return res;//长度不够组成一个有效IP地址
        this.s=s;
        int p=0;
        int index=0;
        dfs("",p,index);
        return res;
    }
    public void dfs(String path,int p,int index){
        if(p==4&&index==s.length()){//找到一个结果
            res.add(path);
            return;
        }
        else if(index==s.length()){
            return;
        }
        else if(p==4){
            return;
        }
                // 剪枝，当剩余字符串长度 大于 剩余ip地址需要的最大长度（表示剩余字符串必有多余）
        if((4-p)*3<s.length()-index) return;
        
        if(s.charAt(index)=='0'&&index!=s.length()-1){//index数为0且后面还有数
            dfs(path+s.charAt(index)+(p==3?"":"."),p+1,index+1);//index数自成一段
            return;
        }
        
        int sum=0;
        for(int i=index;i<s.length()&&i<index+3;i++){
            sum=sum*10+(s.charAt(i)-'0');
            if(sum>=0&&sum<=255){
                dfs(path+sum+(p==3?"":"."),p+1,i+1);//下一层
            }
            else{
                return;
            }
        }
    }
}

自己写的

class Solution {
    ArrayList<List<String>> res=new ArrayList<>();
    //"255.255.11.135"，将被视为4个字符串，存在list中
    public List<String> restoreIpAddresses(String s) {
        char[] nums=s.toCharArray();
        find(0,s,new ArrayList<String>());
        return change_res(res);//对结果集进行处理，返回需要的格式
    }
    public void find(int start,String nums,ArrayList<String> tmp){
        if(start>nums.length()) return;
        if(start==nums.length()&&tmp.size()==4){
            //找到最后了并且是4段
            res.add(new ArrayList<>(tmp));
            return;
        }
        for(int i=start;i<nums.length();i++){
            if(i-start<=2){//长度不能超过3

            String s=nums.substring(start,i+1);//截取[start,i]
            if(isIp(s)){//如果是一个ip地址
                tmp.add(s);
                find(i+1,nums,tmp);//继续搜索后面的
                tmp.remove(tmp.size()-1);
            }

            }
        }
    }
    public boolean isIp(String s){
        char[] cs=s.toCharArray();
        //具有前导0
        if(cs[0]=='0'&&cs.length!=1){
            return false;
        }
        int sum=0;
        for(int i=0;i<cs.length;i++){
            sum=sum*10+(cs[i]-'0');
        }
        if(sum<0||sum>255){
            return false;
        }
        return true;
    }
    public List<String> change_res(ArrayList<List<String>> res){
        ArrayList<String> result=new ArrayList<>();
        for(List<String> list:res){
            StringBuilder sb=new StringBuilder();
            for(int i=0;i<list.size();i++){
                sb.append(list.get(i));
                if(i!=list.size()-1){
                    sb.append(".");
                }
            }
            result.add(sb.toString());
        }
        return result;
    }
}