IP段轉為CIDR格式，自我感覺是最優解

項目需求，給定一個IP段,轉為CIDR格式表示。

算法思想參照：http://blog.sina.com.cn/s/blog_b1e0018a0102wjdu.html ，加入我自己的理解稍作改動，實現IP段到CIDR的轉換。

 

例如：給定 192.168.6.73  -  192.168.6.132

　　　轉換為：

　　　　192.168.6.73/32

　　　　192.168.6.74/31

　　　　192.168.6.76/30

　　　　192.168.6.80/28　　　　

　　　　192.168.6.96/27

　　　　192.168.6.128/30

　　　　192.168.6.132/32

 

廢話不多說，直接上代碼：

package com.comment.test;

import java.math.BigDecimal;
import java.math.BigInteger;
import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;
import java.text.DecimalFormat;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * ip 轉掩碼位
 *
 */
public class Yanma {

    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        run("1.1.1.1","1.1.2.32",list);

        list.forEach(li ->{
            System.out.println(li);
        });
    }

    /**
     * 二進制轉換ip
     * @param strIp
     * @return
     */
    public static String longToIp(String strIp){
        int ip_1 = Integer.parseInt(strIp.substring(0, 8), 2);
        int ip_2 = Integer.parseInt(strIp.substring(8, 16), 2);
        int ip_3 = Integer.parseInt(strIp.substring(16, 24), 2);
        int ip_4 = Integer.parseInt(strIp.substring(24, 32), 2);
        return ip_1 + "." + ip_2 + "." +ip_3 + "." + ip_4;
    }

    /**
     * ip + 1
     * @param strIp
     * @return
     */
    public static String ipAdd(String strIp){
        String[] split = strIp.split("\\.");
        int ip_1 = Integer.valueOf(split[0]);
        int ip_2 = Integer.valueOf(split[1]);
        int ip_3 = Integer.valueOf(split[2]);
        int ip_4 = Integer.valueOf(split[3]);
        // ip_4  + 1
        if(++ip_4 > 255){
            ip_4 = 0;
            if(++ip_3 > 255){
                ip_3 = 0;
                if(++ip_2 > 255){
                    ip_2 = 0;
                    if(++ip_1 > 255){
                        ip_1 = 0;
                    }
                }
            }
        }

        return ip_1 + "." + ip_2 + "." +ip_3 + "." + ip_4;
    }

    /**
     * ip段范圍的 網段
     * @param startIp
     * @param endIp
     * @param networkList
     * @return
     * @throws UnknownHostException
     */
    public static List<String> run(String startIp, String endIp, List<String> networkList) throws UnknownHostException {
        DecimalFormat decimalFormat = new DecimalFormat("00000000000000000000000000000000");
        // 開始ip
        byte[] startByte = InetAddress.getByName(startIp).getAddress();
        String startStr = decimalFormat.format(new BigDecimal(new BigInteger(1, startByte).toString(2)));
        // 結束ip
        byte[] endByte = InetAddress.getByName(endIp).getAddress();
        String endStr = decimalFormat.format(new BigDecimal(new BigInteger(1, endByte).toString(2)));
        // startIp == endIp
        if(startIp.equals(endIp)){
            networkList.add(startIp + "/32");
            return networkList;
        }

        if((startStr).compareTo(endStr) > 0) {
            return networkList;
        }

        // 最短掩碼
        int net = startStr.lastIndexOf("1") + 1;
        for(int i = net; i <= 32; i++){
            // startip/net 表示的最大ip地址
            String substring = startStr.substring(0, i);
            String replace = startStr.substring(i).replace("0", "1");
            // 最大ip
            String maxNetwork = longToIp(substring + replace);
            // 如果最大ip小於end
            if((substring + replace).compareTo(endStr) <= 0 || i == 32) {
                networkList.add(startIp + "/" + i);
                // ip + 1
                run(ipAdd(maxNetwork), endIp, networkList);
                break;
            }
        }

        return networkList;
    }

}

運行結果：

示例一：

192.168.6.73  -  192.168.6.132

 

示例二：

1.1.1.32 - 1.1.2.132

 

 舉個計算過程的例子：

使用了遞歸來實現。
首先截止條件是 startip >= endip
startip = endip 的時候向集合添加當前ip/32

分解每一步的操作,以192.168.6.73-192.168.6.132 為例：
	
	第一次計算：
		startip = 192.168.6.73 startStr = 11000000 10101000 00000110 01001001
		最后一個 1 出現的位置是32
		192.168.6.73/32 表示自己 192.168.6.73 ，符合小於結束ip 192.168.6.132 
		所以第一次計算得到CIDR：192.168.6.73/32 表示的范圍是：192.168.6.73 - 192.168.6.73
	
	第二次計算：
		startip = 192.168.6.74 startStr = 11000000 10101000 00000110 01001010
		最后一個 1 出現的位置是31
		192.168.6.74/31 表示最大為 192.168.6.75 ，符合小於結束ip 192.168.6.132 
		所以第二次計算得到CIDR：192.168.6.73/31 表示的范圍是：192.168.6.74 - 192.168.6.75
	
	第三次計算：
		startip = 192.168.6.76 startStr = 11000000 10101000 00000110 01001100
		最后一個 1 出現的位置是30
		192.168.6.76/30 表示最大為 192.168.6.79 ，符合小於結束ip 192.168.6.132 
		所以第三次計算得到CIDR：192.168.6.76/30 表示的范圍是：192.168.6.76 - 192.168.6.79
		
	第四次計算：
		startip = 192.168.6.80 startStr = 11000000 10101000 00000110 01010000
		最后一個 1 出現的位置是28
		192.168.6.80/28 表示最大為 192.168.6.95 ，符合小於結束ip 192.168.6.132 
		所以第四次計算得到CIDR：192.168.6.80/28 表示的范圍是：192.168.6.80 - 192.168.6.95
		
	第五次計算：
		startip = 192.168.6.96 startStr = 11000000 10101000 00000110 01100000
		最后一個 1 出現的位置是27
		192.168.6.96/27 表示最大為 192.168.6.127 ，符合小於結束ip 192.168.6.132 
		所以第五次計算得到CIDR：192.168.6.96/27 表示的范圍是：192.168.6.96 - 192.168.6.127
	
	第六次計算：
		startip = 192.168.6.128 startStr = 11000000 10101000 00000110 10000000
		最后一個 1 出現的位置是25
		192.168.6.128/25 表示最大為 192.168.6.255 ，不符合小於結束ip 192.168.6.132 
		所以 掩碼位 25 不合適 ，往后推一位 26
		192.168.6.128/26 表示最大為 192.168.6.191 ，不符合小於結束ip 192.168.6.132 
		所以 掩碼位 26 不合適 ，往后推一位 27
		192.168.6.128/27 表示最大為 192.168.6.159 ，不符合小於結束ip 192.168.6.132 
		所以 掩碼位 27 不合適 ，往后推一位 28
		192.168.6.128/28 表示最大為 192.168.6.143 ，不符合小於結束ip 192.168.6.132
		所以 掩碼位 28 不合適 ，往后推一位 29
		192.168.6.128/29 表示最大為 192.168.6.135 ，不符合小於結束ip 192.168.6.132
		所以 掩碼位 29 不合適 ，往后推一位 30
		192.168.6.128/30 表示最大為 192.168.6.131 ，符合小於結束ip 192.168.6.132
		所以第六次計算得到CIDR：192.168.6.128/30 表示的范圍是：192.168.6.128 - 192.168.6.131
		
	第七次計算：
		startip = 192.168.6.132 startStr = 11000000 10101000 00000110 10000100
		startip = endip 符合截止條件
		計算結果為：192.168.6.132/32
		
	遞歸結束計算