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93. 复原 IP 地址

问题描述

LeetCode 93. 复原 IP 地址 (opens in a new tab),难度中等

有效 IP 地址 正好由四个整数(每个整数位于 0255 之间组成,且不能含有前导 0),整数之间用 '.' 分隔。

  • 例如:"0.1.2.201" "192.168.1.1"有效 IP 地址,但是 "0.011.255.245""192.168.1.312""[email protected]"无效 IP 地址。

给定一个只包含数字的字符串 s ,用以表示一个 IP 地址,返回所有可能的有效 IP 地址,这些地址可以通过在 s 中插入 '.' 来形成。你 不能 重新排序或删除 s 中的任何数字。你可以按 任何 顺序返回答案。

示例 1

输入:s = "25525511135"
输出:["255.255.11.135","255.255.111.35"]

示例 2

输入:s = "0000"
输出:["0.0.0.0"]

示例 3

输入:s = "101023"
输出:["1.0.10.23","1.0.102.3","10.1.0.23","10.10.2.3","101.0.2.3"]

提示:

  • 1 <= s.length <= 20
  • s 仅由数字组成

题解

回溯

解题思路:主要使用回溯的思路,定义变量 current 保存当前构建的 IP 地址片段。递归终止条件:已经构建了 4 段并且用完所有字符;否则尝试取 1-3 个字符作为一个 IP 片段并检查其有效性。

Solution.java
class Solution {
    public List<String> restoreIpAddresses(String s) {
        List<String> result = new ArrayList<>();
        // 如果字符串为空,长度为小于 4 或者大于 12,直接返回结果
        if (s == null || s.length() < 4 || s.length() > 12) {
            return result;
        }
        backtrack(result, new ArrayList<>(), s, 0);
        return result;
    }
 
    // 回溯函数
    public void backtrack(List<String> result, List<String> current, String s, int start) {
        // 如果当前 current 保存了 4 段并且正好使用完所有字符,则加入结果集
        if (current.size() == 4) {
            if (start == s.length()) {
                result.add(String.join(".", current));
            }
            return;
        }
        // 取 1-3 个数字
         for (int i = 1; i <= 3; ++i) {
             if (start + i > s.length()) {
                 break;
             }
 
             // 递归检查其有效性
             String segment = s.substring(start, start + i);
             if (isValid(segment)) {
                 current.add(segment);
                 backtrack(result, current, s, start + i);
                 current.remove(current.size() - 1);
             }
         }
    }
 
    public boolean isValid(String segment) {
        // 如果长度大于 1 并且以 0 开头,则是无效 IP
        if (segment.length() > 1 && segment.startsWith("0")) return false;
        // 判断是否在 0-255 之间
        int num = Integer.parseInt(segment);
        return num >= 0 && num <= 255;
    }
}