牛客 HJ18 识别有效的IP地址和掩码并进行分类统计

Posted 2022-08-07 顧棟

描述
请解析IP地址和对应的掩码，进行分类识别。要求按照A/B/C/D/E类地址归类，不合法的地址和掩码单独归类。

所有的IP地址划分为 A,B,C,D,E五类

A类地址从1.0.0.0到126.255.255.255;

B类地址从128.0.0.0到191.255.255.255;

C类地址从192.0.0.0到223.255.255.255;

D类地址从224.0.0.0到239.255.255.255；

E类地址从240.0.0.0到255.255.255.255

私网IP范围是：

从10.0.0.0到10.255.255.255

从172.16.0.0到172.31.255.255

从192.168.0.0到192.168.255.255

子网掩码为二进制下前面是连续的1，然后全是0。（例如：255.255.255.32就是一个非法的掩码）
（注意二进制下全是1或者全是0均为非法子网掩码）

注意：

1. 类似于【0.*.*.*】和【127.*.*.*】的IP地址不属于上述输入的任意一类，也不属于不合法ip地址，计数时请忽略
2. 私有IP地址和A,B,C,D,E类地址是不冲突的

输入描述：
多行字符串。每行一个IP地址和掩码，用~隔开。

请参考帖子https://www.nowcoder.com/discuss/276处理循环输入的问题。
输出描述：
统计A、B、C、D、E、错误IP地址或错误掩码、私有IP的个数，之间以空格隔开。

示例1

输入：
10.70.44.68~255.254.255.0
1.0.0.1~255.0.0.0
192.168.0.2~255.255.255.0
19..0.~255.255.255.0

输出：
1 0 1 0 0 2 1

说明：
10.70.44.68~255.254.255.0的子网掩码非法，19..0.~255.255.255.0的IP地址非法，所以错误IP地址或错误掩码的计数为2；
1.0.0.1~255.0.0.0是无误的A类地址；
192.168.0.2~255.255.255.0是无误的C类地址且是私有IP；
所以最终的结果为1 0 1 0 0 2 1        

示例2

输入：
0.201.56.50~255.255.111.255
127.201.56.50~255.255.111.255
复制
输出：
0 0 0 0 0 0 0
复制
说明：
类似于【0.*.*.*】和【127.*.*.*】的IP地址不属于上述输入的任意一类，也不属于不合法ip地址，计数时请忽略

java 实现

1. 主要考核IP和子网掩码的验证

package nowcoder.x1x;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class HJ018 
    public static void main(String[] args) throws IOException 
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        int a = 0, b = 0, c = 0, d = 0, e = 0, err = 0, pri = 0;
        String line;
        while (null != (line = reader.readLine())) 
            String[] ipAndMask = line.split("~");
            String[] ips = ipAndMask[0].split("\\\\.");
            // 过滤[0.*.*.*]和[127.*.*.*]
            if ("0".equals(ips[0]) || "127".equals(ips[0])) 
                continue;
            
            // 验证子网掩码合法性
            if (!isValidMask(ipAndMask[1])) 
                err++;
                System.out.println(ipAndMask[1]);//输出错误掩码
             else 
                // 验证IP合法性
                if (!isValidIp(ipAndMask[0])) 
                    err++;
                    System.out.println(ipAndMask[0]);//输出错误掩码
                 else 
                    // A类地址
                    if (Integer.parseInt(ips[0]) >= 1 && Integer.parseInt(ips[0]) <= 126) 
                        if (Integer.parseInt(ips[0]) == 10) 
                            pri++;
                            a++;
                         else 
                            a++;
                        
                    
                    // B类地址
                    if (Integer.parseInt(ips[0]) >= 128 && Integer.parseInt(ips[0]) <= 191) 
                        if (Integer.parseInt(ips[0]) == 172
                                && (Integer.parseInt(ips[1]) >= 16
                                && Integer.parseInt(ips[1]) <= 31)) 
                            pri++;
                            b++;
                         else 
                            b++;
                        
                    
                    // C类地址
                    if (Integer.parseInt(ips[0]) >= 192 && Integer.parseInt(ips[0]) <= 223) 
                        if (Integer.parseInt(ips[0]) == 192
                                && (Integer.parseInt(ips[1]) == 168)) 
                            pri++;
                            c++;
                         else 
                            c++;
                        
                    
                    // D类地址
                    if (Integer.parseInt(ips[0]) >= 224 && Integer.parseInt(ips[0]) <= 239) 
                        d++;
                    
                    // E类地址
                    if (Integer.parseInt(ips[0]) >= 240 && Integer.parseInt(ips[0]) <= 255) 
                        e++;
                    
                
            
        
        System.out.println(a + " " + b + " " + c + " " + d + " " + e + " " + err + " " + pri);
    

    /**
     * 验证子网掩码
     */
    public static boolean isValidMask(String mask) 
        if (!isValidIp(mask)) 
            return false;
        
        String[] maskTable = mask.split("\\\\.");
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        // 将mask转为32位二进制字符串
        for (int i = 0; i < maskTable.length; i++) 
            maskTable[i] = Integer.toBinaryString(Integer.parseInt(maskTable[i]));
            if (maskTable[i].length() < 8) 
                //不足8位补齐0
                for (int j = 0; j < 8 - maskTable[i].length(); j++) 
                    sb.append("0");
                
            
            sb.append(maskTable[i]);
        
        // 最后一个1在第一个0之前，有效，否则无效
        return sb.toString().lastIndexOf("1") < sb.toString().indexOf("0");
    

    /**
     * 检验IP
     */
    public static boolean isValidIp(String ip) 
        String[] ipTable = ip.split("\\\\.");
        if (ipTable.length != 4) 
            return false;
        
        for (String s : ipTable) 
            if ("".equals(s) || Integer.parseInt(s) < 0 || Integer.parseInt(s) > 255) 
                return false;
            
        
        return true;