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93. 复原 IP 地址

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:0.1.2.201192.168.1.1有效 IP 地址,但是 0.011.255.245192.168.1.312192.168@1.1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

思路分析

使用回溯,每次做一次字符串切割,如果切割的字符串符合 IP 的大小值,则前进一步,直到把字符串切割完毕并且正好切割四份。

0093 1
  • 一刷

  • 二刷

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/**
 * Runtime: 2 ms, faster than 88.51% of Java online submissions for Restore IP Addresses.
 * Memory Usage: 38.4 MB, less than 30.23% of Java online submissions for Restore IP Addresses.
 *
 * @author D瓜哥 · https://www.diguage.com
 * @since 2020-02-06 10:00
 */
public List<String> restoreIpAddresses(String s) {
    List<String> result = new ArrayList<>();
    backtrack(s, 0, new ArrayDeque<>(), result);
    return result;
}

private void backtrack(String s, int start, Deque<String> current, List<String> result) {
    if (start == s.length() && current.size() == 4) {
        result.add(String.join(".", current));
        return;
    }
    for (int i = start + 1; i <= s.length() && i <= start + 3 && current.size() < 4; i++) {
        String substring = s.substring(start, i);
        if (substring.length() > 1 && substring.charAt(0) == '0') {
            continue;
        }
        int num = Integer.parseInt(substring);
        if (0 <= num && num <= 255) {
            current.addLast(substring);
            backtrack(s, i, current, result);
            current.removeLast();
        }
    }
}
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/**
 * @author D瓜哥 · https://www.diguage.com
 * @since 2020-02-06 10:00
 */
public List<String> restoreIpAddresses(String s) {
  List<String> result = new ArrayList<>();
  backtrack(s, result, new ArrayList<>(4), 0);
  return result;
}

private void backtrack(String s, List<String> result, List<String> path, int index) {
  if (path.size() == 4) {
    if (index == s.length()) {
      result.add(String.join(".", path));
    }
    return;
  }
  for (int i = 1; i <= 3; i++) {
    int end = index + i;
    if (end > s.length()) {
      break;
    }
    String nums = s.substring(index, end);
    if (Integer.parseInt(nums) > 255) {
      break;
    }
    path.add(nums);
    backtrack(s, result, path, end);
    path.removeLast();
    // 如果起始字符是 0,则只处理 0 这一种情况,不允许出现 01 等情况
    if (s.charAt(index) == '0') {
      break;
    }
  }
}