复原IP地址[标准回溯+标准剪枝]

前言

复原IP地址，标准的回溯搜索，由于IP地址的限定，标准的剪枝练习。

一、复原IP地址

二、回溯搜索+多剪枝+常见bug

package everyday.medium;

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

// 复原IP地址
public class RestoreIpAddresses {
    
    /* target:给一个字符串s，拆分成4块，看是否是合法的IP地址。 合法IP地址：1：0-255；2：只有4份数；3：除了0没有前导为0的数. */
    public List<String> restoreIpAddresses(String s) {
    
        List<String> ans = new LinkedList<>();
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        // 枚举 填充符合条件的IP
        dfs(s, 0, 0, sb, ans);
        // 返回填充好的列表
        return ans;
    }

    private void dfs(String s, int cur, int n, StringBuilder sb, List<String> ans) {
    
        if (n == 4 && cur == s.length()) {
    
            // 能到这里，都是符合条件的IP地址。
            sb.deleteCharAt(sb.length() - 1);
            ans.add(new String(sb));
            // bug2:把 . 删除了，添加之后又不加上去，回溯时会出现删多的情况。
            sb.append('.');
            return;
        }
        // 如果数字还没用完，而已经分了四份了，剪枝;如果没到4份，但是数字已经没用，剪枝。
        if (n == 4 || cur == s.length()) return;
        // 如果 s.length() - (4 - n) * 4 > 0时，绝不可能形成IP，剪枝。
        // bug1:s.length()永远不变，所以会有>0提前return的情况，应该是s.length() - cur - 1
        if (s.length() - cur - 1 - (4 - n) * 4 > 0) return;

        // 标准回溯
        for (int i = 0; i < 3 && i + cur < s.length(); i++) {
    // IP 长度小于3位，剪枝。
            // 前导为0，那只能是0.
            if (i == 0 && s.charAt(cur) == '0') {
    
                sb.append("0.");
                dfs(s, cur + 1, n + 1, sb, ans);
                sb.delete(sb.length() - 2, sb.length());
                break;
            }
            // 前导非0
            String str = s.substring(cur, cur + i + 1);
            int len = str.length();
            int val = Integer.parseInt(str);
            if (val <= 255) {
    
                sb.append(val).append('.');
                dfs(s, cur + i + 1, n + 1, sb, ans);
                sb.delete(sb.length() - len - 1, sb.length());
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
    
        new RestoreIpAddresses().restoreIpAddresses("25525511135");
    }
}

总结

1）回溯搜索 + 标准剪枝 + 常见回溯bug

参考文献

[1] LeetCode 复原IP地址