Leetcode每日一题——93. 复原 IP 地址

题目链接：

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

给定一个只包含数字的字符串，复原它并返回所有可能的 IP 地址格式。

有效的 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 有效的 IP 地址，但是 "0.011.255.245"、"192.168.1.312" 和 "[email protected]" 是 无效的 IP 地址。

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 = "1111"
• 输出：["1.1.1.1"]

示例 4：

• 输入：s = "010010"
• 输出：["0.10.0.10","0.100.1.0"]

示例 5：

• 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：

• 0 <= s.length <= 3000
• s 仅由数字组成

解析：

这一道题跟131.分割回文串(https://leetcode-cn.com/problems/palindrome-partitioning/)差不多，只不过是判断的条件不同而已，处理的思路都是一样的，递归回溯处理特定区间。这种涉及回溯的图可以将题目抽象成树结构方便解题，树的图片如下：

上图摘自《代码随想录》 

可以采用递归四部曲：

递归作用：讨论以startIndex为起始点和带着pointNum数量的"."的子串是否为合格的IP地址

递归参数：startIndex为这一层要判断的子串的起点,pointNum是点号的个数

终止条件：pointNum == 3，点号足够的情况下再判断最后一段是否符合条件

单层逻辑：从startIndex开始取区间[startIndex, i]作为子串，最多取三个，看是否满足IP子串条件，满足条件则以i+1为起点取下一个子串，直至终止。

回溯算法最大的特点就是在这一层操作完后要对状态量进行初始化

代码如下：

class Solution {

    List result = null;
    String path = null;
    void restoreIpAddresses1(String s, int startIndex, int pointNum){
        //递归作用：讨论以startIndex为起始点和带着pointNum数量的"."的子串是否为合格的IP地址
        //递归参数：startIndex为这一层要判断的子串的起点,pointNum是点号的个数
        //终止条件：pointNum == 3，点好足够的情况下再判断最后一段是否符合条件
        //单层逻辑：从startIndex开始取区间[startIndex, i]作为子串，最多取三个，看是否满足IP子串条件，满足条件则以i+1为起点取下一个子串，直至终止。
 
        if(pointNum == 3){
            if(!isValid(s, startIndex, s.length() - 1)) return;
            else path += s.substring(startIndex, s.length());
            //result添加path
            result.add(path);
            path = path.substring(0, startIndex + 3);//回溯，初始化状态量
            return;
        }
        for(int i = startIndex; i < startIndex + 3 && i < s.length() - 1; i++){//从startIndex开始取区间[startIndex, i]作为子串，最多取三个，看是否满足IP子串条件，满足条件则以i+1为起点取下一个子串
            //判断s中的[startIndex, i]是否符合条件，符合就添加到path并取下一层
            if(isValid(s, startIndex, i)){
                path += s.substring(startIndex, i + 1);
                path += ".";
                restoreIpAddresses1(s, i + 1, pointNum + 1);
                path = path.substring(0, startIndex + pointNum);//回溯
            }
        }
    }

    boolean isValid(String s, int begin, int end){//判断所取区间是否满足条件，区间是左闭右闭
        if(end - begin > 0 && s.charAt(begin) == '0') return false;//排除前导0
        int temp = 0;
        for(int i = begin; i <= end; i++)
            temp = temp * 10 + s.charAt(i) - '0';
        if(temp > 255) return false;
        return true;
    }

    public List restoreIpAddresses(String s) {
        result = new ArrayList<>();
        path = new String();
        if(s.length() > 12) return result;//剪枝操作
        restoreIpAddresses1(s, 0, 0);
        return result;
    }
}