算法識別有效ip地址和掩碼並做統計

題目描述

請解析IP地址和對應的掩碼，進行分類識別。要求按照A/B/C/D/E類地址歸類，不合法的地址和掩碼單獨歸類。

所有的IP地址划分為 A,B,C,D,E五類

A類地址1.0.0.0~126.255.255.255;

B類地址128.0.0.0~191.255.255.255;

C類地址192.0.0.0~223.255.255.255;

D類地址224.0.0.0~239.255.255.255；

E類地址240.0.0.0~255.255.255.255

私網IP范圍是：

10.0.0.0～10.255.255.255

172.16.0.0～172.31.255.255

192.168.0.0～192.168.255.255

子網掩碼為二進制下前面是連續的1，然后全是0。（例如：255.255.255.32就是一個非法的掩碼）

輸入描述:

多行字符串。每行一個IP地址和掩碼，用~隔開。

輸出描述:

統計A、B、C、D、E、錯誤IP地址或錯誤掩碼、私有IP的個數，之間以空格隔開。

示例1

輸入

復制

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

輸出

復制

1 0 1 0 0 2 1

參考討論；子網掩碼這塊不是很熟悉，感覺沒有特別好的算法，看起來都有點暴力

鏈接：https://www.nowcoder.com/questionTerminal/de538edd6f7e4bc3a5689723a7435682?f=discussion
來源：牛客網

C/C++

Yac836【作者】

這個問題注意一下幾點

255.255.255.255 為非法子網掩碼（題目的意思，實際這個掩碼，也能用）
當子網掩碼錯誤時，不在判斷ip是否有效，錯誤直接加一，進行下次循環
當一個ip屬於ABCDE類中的一個時候，也屬於私有ip時，私有ip和他屬於的分類都應該加一

解題的方法

判斷子網掩碼是否有效
1. 通過判斷是否為255.255.255.255 如果是的話，錯誤加一，繼續下次循環
2. 判斷別的子網掩碼是否正確。根據子網掩碼二進制規律（開頭為連續的1，然后為0），我們將子網掩碼按位取反，然后加一，得到的新二進制位，然后我們通過判斷二進制中1的個數來判斷是否為合法的子網掩碼。（因為合法的子網掩碼，按位取反，加一后，二進制位中，只有一個1)
```
int validMask(char *p) {
int flag,i ;
unsigned int b1 = 0, n[4];
sscanf(p, "%u.%u.%u.%u", &n[3], &n[2], &n[1], &n[0]);
if(n[0] == 255 &&n[1] == 255 &&n[2] == 255 &&n[3] == 255 ) {
flag = false;
return flag;
}
for(i = 0; i < 4; ++i)
b1 += n[i] << (i * 8);
b1 = ~b1 + 1;
if((b1 & (b1 - 1)) == 0) {
flag = true;
} else
flag = false;
return flag;
}
```

判斷ip時候有效,我們可以通過網絡編程中自帶的函數進行判斷

#include <arpa/inet.h>
int inet_pton(int family, const char *strptr, void *addrptr);
            返回：若成功則為1,若輸入不是有效的表達格式則為0,若出錯則為-1

如果ip地址有效，我們就可以判斷它屬於哪一類，是否是私有ip
完整代碼


#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <strings.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define true 1
#define false 0
int validMask(char *p) {
int flag,i ;
unsigned int b1 = 0, n[4];
sscanf(p, "%u.%u.%u.%u", &n[3], &n[2], &n[1], &n[0]);
if(n[0] == 255 &&n[1] == 255 &&n[2] == 255 &&n[3] == 255 ) {
    flag = false;
    return flag;
}
for(i = 0; i < 4; ++i)
    b1 += n[i] << (i * 8);
b1 = ~b1 + 1;
if((b1 & (b1 - 1)) == 0) {
    flag = true;
} else
    flag = false;
return flag;
}
int main() {
char str[50];
int a =0, b = 0, c = 0, d = 0, e = 0, err = 0, pri = 0;
while(fgets(str,50,stdin)) {
    char *tok = str;
    char p[2][20] = {0};
    int i = 0;
    while ((tok = strtok(tok, "~")) != NULL) {
        strcpy(p[i], tok);
        tok = NULL;
        i ++ ;
        if(i == 2)
            i = 0;
    }
    int flag = validMask(p[1]);
    if(flag) {
        struct in_addr s;
        unsigned int ip1,ip2;
        int valid = inet_pton(AF_INET,p[0],(void *)&s);
        sscanf(p[0],"%u.%u",&ip1,&ip2);
        if(valid) {
            if(ip1>=1 && ip1 <=126)
                a++;
            else if(ip1>=128 && ip1 <=191)
                b++;
            else if(ip1>=192 && ip1 <=223)
                c++;
            else if(ip1>=224 && ip1 <=239)
                d++;
            else if(ip1>=240 && ip1 <=255)
                e++;
            if(ip1==10
                    || (ip1==172 && ip2 >=16 &&ip2 <=31)
                    || (ip1==192 && ip2 ==168))
                pri ++;
        } else
            err ++;
    } else
        err++;
}
printf("%d %d %d %d %d %d %d\n",a,b,c,d,e,err,pri);
return 0;
}

C里面net去解，想法很不錯，不熟悉僅做參考學習。

算法 識別有效ip地址和掩碼並做統計

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輸入描述:

輸出描述:

輸入

輸出

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