【华为机试刷题笔记】HJ39-判断两个IP是否属于同一子网

题目描述

IP地址是由4个0-255之间的整数构成的，用"."符号相连。
二进制的IP地址格式有32位，例如：10000011，01101011，00000011，00011000;每八位用十进制表示就是131.107.3.24
子网掩码是用来判断任意两台计算机的IP地址是否属于同一子网络的根据。
子网掩码与IP地址结构相同，是32位二进制数，由1和0组成，且1和0分别连续，其中网络号部分全为“1”和主机号部分全为“0”。
你可以简单的认为子网掩码是一串连续的1和一串连续的0拼接而成的32位二进制数，左边部分都是1，右边部分都是0。
利用子网掩码可以判断两台主机是否在同一子网中。
若两台主机的IP地址分别与它们的子网掩码进行逻辑“与”运算（按位与/AND）后的结果相同，则说明这两台主机在同一子网中。

示例：
I P 地址　 192.168.0.1
子网掩码　 255.255.255.0

转化为二进制进行运算：
I P 地址　 11000000.10101000.00000000.00000001
子网掩码　11111111.11111111.11111111.00000000
AND运算 11000000.10101000.00000000.00000000

转化为十进制后为：
192.168.0.0

I P 地址　 192.168.0.254
子网掩码　 255.255.255.0

转化为二进制进行运算：
I P 地址　11000000.10101000.00000000.11111110
子网掩码 11111111.11111111.11111111.00000000
AND运算 11000000.10101000.00000000.00000000

转化为十进制后为：
192.168.0.0

通过以上对两台计算机IP地址与子网掩码的AND运算后，我们可以看到它运算结果是一样的。均为192.168.0.0，所以这二台计算机可视为是同一子网络。
输入一个子网掩码以及两个ip地址，判断这两个ip地址是否是一个子网络。
若IP地址或子网掩码格式非法则输出1，若IP1与IP2属于同一子网络输出0，若IP1与IP2不属于同一子网络输出2。
注:
有效掩码与IP的性质为：

1. 掩码与IP每一段在 0 - 255 之间
2. 掩码的二进制字符串前缀为网络号，都由‘1’组成；后缀为主机号，都由’0’组成

输入描述：
3行输入，第1行是输入子网掩码、第2，3行是输入两个ip地址
题目的示例中给出了三组数据，但是在实际提交时，你的程序可以只处理一组数据（3行）。

输出描述：
若IP地址或子网掩码格式非法则输出1，若IP1与IP2属于同一子网络输出0，若IP1与IP2不属于同一子网络输出2

示例1

输入:255.255.255.0
	192.168.224.256
	192.168.10.4
	255.0.0.0
	193.194.202.15
	232.43.7.59
	255.255.255.0
	192.168.0.254
	192.168.0.1
输出:1
	2
	0
说明:对于第一个例子:
	255.255.255.0
	192.168.224.256
	192.168.10.4
	其中IP:192.168.224.256不合法，输出1
	
	对于第二个例子:
	255.0.0.0
	193.194.202.15
	232.43.7.59
	2个与运算之后，不在同一个子网，输出2
	
	对于第三个例子，2个与运算之后，如题目描述所示，在同一个子网，输出0

题解

下面展示本人题解思路代码。

const rl = require("readline").createInterface({ input: process.stdin })
var iter = rl[Symbol.asyncIterator]()
const readline = async () => (await iter.next()).value

void async function () {
  while (maskIP = await readline()) {
    let IP1 = await readline()
    let IP2 = await readline()

    let arrMask = maskIP.split('.')
    let arrIP1 = IP1.split('.')
    let arrIP2 = IP2.split('.')

    // 判断是否合法

    if (isValidIP(arrIP1) && isValidIP(arrIP2) && isValidMask(arrMask)) {
      // 判断是否在同一子网络
      isSameSubnet(arrIP1, arrIP2, arrMask)
    } else {
      console.log(1)
    }
  }
}()

function isValidIP (arr) {
  for (let i = 0; i < 4; i++) {
    if (Number(arr[i]) < 0 || Number(arr[i]) > 255) {
      return false
    }
  }
  return true
}
function isValidMask (arr) {
  for (let i = 0; i < 4; i++) {
    if (arr[i] < 0 || arr[i] > 255) {
      return false
    } else {
      arr[i] = Number(arr[i]).toString(2)
      if (arr[i].length != 8) {
        // 此处已将子网掩码转换为了二进制字符串
        arr[i] = arr[i].padStart(8, '0')
      }
    }
  }
  let str = arr.join('')
  if (str.indexOf('01') == -1) {
    return true
  } else {
    return false
  }
}

function isSameSubnet (arrIP1, arrIP2, arrMask) {
  let result1 = []
  let result2 = []
  for (let i = 0; i < 4; i++) {
    arrIP1[i] = Number(arrIP1[i]).toString(2)
    if (arrIP1[i].length != 8) {
      arrIP1[i] = arrIP1[i].padStart(8, '0')
    }
    arrIP2[i] = Number(arrIP2[i]).toString(2)
    if (arrIP2[i].length != 8) {
      arrIP2[i] = arrIP2[i].padStart(8, '0')
    }

    result1[i] = parseInt(arrIP1[i] & arrMask[i])
    result2[i] = parseInt(arrIP2[i] & arrMask[i])

  }
  if (result1.join() == result2.join()) {
    console.log(0)
  } else {
    console.log(2)
  }
}

文章系原创，在阅读过程中如若有误，劳请指正；如若有妙解、疑惑也欢迎大家和我交流，感谢！