93. 复原 IP 地址 Python

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一、题目描述

有效 IP 地址 正好由四个整数（每个整数位于 0 到 255 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" 和 "192.168.1.1" 是 有效 IP 地址，但是 "0.011.255.245"、"192.168.1.312" 和 "[email protected]" 是 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

二、代码

代码如下：

class Solution:
    def restoreIpAddresses(self, s: str) -> List[str]:
        def judgment(ip):
            nums = ip.split(".")
            for i in range(len(nums)):
                if int(nums[i]) > 255:
                    return False
                if nums[i][0] == "0" and len(nums[i])>1:
                    return False
            return True
        list_s = list(s)
        print(list_s)
        length = len(list_s)
        #['1', '0', '1', '0', '2', '3']
        result = []
        if length > 12 or length < 4:
            print("超出ip地址长度范围，为无效ip")
            return []
        if length == 12:
            print("只有一种组合情况") # XXX.XXX.XXX.XXX
            ip = f"{s[0:3]}.{s[3:6]}.{s[6:9]}.{s[9:12]}"
            if judgment(ip) :
                result.append(ip)
                print(result)
                return result
            else:
                print(f"{ip}为无效ip")
        if length == 4:
            print("只有一种组合情况") # X.X.X.X
            ip = f"{s[0]}.{s[1]}.{s[2]}.{s[3]}"
            result.append(ip)
            print(result)
            return result
        for i in range(1,length-2):
            for j in range(i+1,length-1):
                for k in range(j+1,length):
                    ip = f"{s[:i]}.{s[i:j]}.{s[j:k]}.{s[k:]}"
                    if judgment(ip):
                        result.append(ip)
        print(result)
        return result

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三、解题思路

本题的在看上去一眼时可能想到的解法是回溯法，但本题解这里则不采用回溯法，在解决本题之前，我们可以将本题意理解为：“在字符串s中插入三个 ‘.’ ，然后找出所有有效的ip地址”，这样一来，我们需要做的就是往字符串s中依次添加3个‘.’即可，最后判断当前的ip地址是否有效，如果有效则加入result数组中，反之亦然。
本题解的关键是如何完整全部地插入三个‘.’，这里采用了3重for循环进行遍历，每一重循环相当于插入了一个‘.’，第一次插入‘.’时从下标1开始，因为‘.’不能插入字符串s的两端。之后插入‘.’时都在前一次插入的基础上向后继续插入；当三个点都插入时，建立ip并传给judgement函数判断，如果有效则加入result。最后返回result数组即可。
本题解使用一个专门的函数judgement(ip)去判断ip地址是否有效，判断标准如下：
①用‘.’将ip地址分为的4部分，判断每一部分的值是否大于255，如果大于则返回False；
②判断前导0的情况，每一部分的第一个字符如果是“0”且该部分除“0”以外仍然存在数字（即该部分长度>1），则返回False。
③最后如果4个部分都遍历完成且没有问题，则返回True。