93. 复原 IP 地址

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 "192.168@1.1" 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：

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输入：s = "25525511135"
输出：["255.255.11.135","255.255.111.35"]

示例 2：

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输入：s = "0000"
输出：["0.0.0.0"]

示例 3：

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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

解答

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class Solution {
public:
    vector<string> res;
    vector<string> restoreIpAddresses(string s) {
        res.clear();
        if(s.size() < 4 || s.size() > 12) return res; // 长度限制
        backtrack(s, 0, 0);
        return res;
    }

    // pointNum 是句点的数目，3个句点出现时表示找到一个合法结果
    void backtrack(string &s, int startidx, int pointNum)
    {
        // 若已找到合法四段数值，且起始位置和长度同，表明可能找到一组合法结果
        if(pointNum == 3) 
        {
            // 检查最后一段数字的合法性
            if(isValid(s, startidx, s.size() - 1))
            {
                res.push_back(s);
            }
            return;
        }

        for(int i = startidx; i < s.size(); ++i)
        {
            if(isValid(s, startidx, i))
            {
                // 回溯
                // 在原字符串加点
                s.insert(s.begin() + i + 1, '.');
                pointNum++;
                backtrack(s, i + 2, pointNum);
                pointNum--;
                s.erase(s.begin() + i + 1);
            }
            else
            {
                break;
            }
        }
    }

  	// 检查IP某一段是否合法
    bool isValid(const string &s, int start, int end)
    {
        if(start > end) return false;
        // 数值长度大于0但首位为0，不合法
        if(s[start] == '0' && start != end) return false;

        int num = 0;
        for(int i = start; i <= end; i++)
        {
            if(s[i] > '9' || s[i] < '0') // 判断是不是数字
            {
                return false;
            }
            num = num * 10 + (s[i] - '0');
            if(num > 255) // 判断数值是否超过 255
            {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
};