LeetCode-93. 复原 IP 地址

news2024/11/29 4:43:33

题目思路

意识到这是切割问题，切割问题就可以使用回溯搜索法把所有可能性搜出来，和131.分割回文串就十分类似了。在这里插入图片描述

回溯法

1.递归参数

startIndex一定是需要的，因为不能重复分割，记录下一层递归分割的起始位置。
本题我们还需要一个变量pointSum，记录添加逗点的数量。

    ArrayList<String> result = new ArrayList<>();
    void backTracking(String s,int startIndex,int pointSum)

2.递归终止条件

本题明确要求只会分成4段，所以不能用切割线切到最后作为终止条件，而是分割的段数作为终止条件。
pointSum表示逗点数量，pointSum为3说明字符串分成了4段了。
然后验证一下第四段是否合法，如果合法就加入到结果集里

        if(pointSum == 3){  //pointNum表示逗点数量
            // 判断第四段子字符串是否合法，如果合法就放进result中
            if(isValid(s,startIndex,s.length()-1)){
                result.add(s);
            }
        }

3.单层搜索的逻辑

在for (int i = startIndex; i < s.size(); i++)循环中 [startIndex, i] 这个区间就是截取的子串，需要判断这个子串是否合法。
如果合法就在字符串后面加上符号.表示已经分割。
如果不合法就结束本层循环，如图中剪掉的分支：
在这里插入图片描述
然后就是递归和回溯的过程：
递归调用时，下一层递归的startIndex要从i+2开始（因为需要在字符串中加入了分隔符.），同时记录分割符的数量pointSum要 +1。
回溯的时候，就将刚刚加入的分隔符. 删掉就可以了，pointNum也要-1。

        for(int i = startIndex;i<s.length();i++){
            if(isValid(s,startIndex,i)){
                s = s.substring(0, i + 1) + "." + s.substring(i + 1);    //在str的后⾯插⼊⼀个逗点
                pointSum++;
                backTracking(s,i+2,pointSum); // 插⼊逗点之后下⼀个⼦串的起始位置为i+2
                pointSum--;
                s = s.substring(0, i + 1) + s.substring(i + 2);// 回溯删掉逗点
            }
        }

判断子串是否合法
主要考虑到如下三点：

段位以0为开头的数字不合法
段位里有非正整数字符不合法
段位如果大于255了不合法

    // 判断字符串s在左闭⼜闭区间[start, end]所组成的数字是否合法
    private Boolean isValid(String s, int start, int end) {
        if (start > end) {
            return false;
        }
        if (s.charAt(start) == '0' && start != end) { // 0开头的数字不合法
            return false;
        }
        int num = 0;
        for (int i = start; i <= end; i++) {
            if (s.charAt(i) > '9' || s.charAt(i) < '0') { // 遇到⾮数字字符不合法
                return false;
            }
            num = num * 10 + (s.charAt(i) - '0');
            if (num > 255) { // 如果⼤于255了不合法
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

整体代码

class Solution {
    ArrayList<String> result = new ArrayList<>();
    public List<String> restoreIpAddresses(String s) {
        if(s == null || s.length() < 1){
            return result;
        }
        backTracking(s,0,0);
        return result;
    }

    
    public void backTracking(String s,int startIndex,int pointSum){
        if(pointSum == 3){  //pointNum表示逗点数量
            // 判断第四段子字符串是否合法，如果合法就放进result中
            if(isValid(s,startIndex,s.length()-1)){
                result.add(s);
            }
        }
        for(int i = startIndex;i<s.length();i++){
            if(isValid(s,startIndex,i)){
                s = s.substring(0, i + 1) + "." + s.substring(i + 1);    //在str的后⾯插⼊⼀个逗点
                pointSum++;
                backTracking(s,i+2,pointSum); // 插⼊逗点之后下⼀个⼦串的起始位置为i+2
                pointSum--;
                s = s.substring(0, i + 1) + s.substring(i + 2);// 回溯删掉逗点
            }
        }
    }

    // 判断字符串s在左闭⼜闭区间[start, end]所组成的数字是否合法
    private Boolean isValid(String s, int start, int end) {
        if (start > end) {
            return false;
        }
        if (s.charAt(start) == '0' && start != end) { // 0开头的数字不合法
            return false;
        }
        int num = 0;
        for (int i = start; i <= end; i++) {
            if (s.charAt(i) > '9' || s.charAt(i) < '0') { // 遇到⾮数字字符不合法
                return false;
            }
            num = num * 10 + (s.charAt(i) - '0');
            if (num > 255) { // 如果⼤于255了不合法
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}