LeetCode 93. 復原IP地址 | Python

93. 復原IP地址

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題目來源：力扣（LeetCode）https://leetcode-cn.com/problems/restore-ip-addresses

題目

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給定一個只包含數字的字符串，復原它並返回全部可能的 IP 地址格式。

有效的 IP 地址正好由四個整數（每一個整數位於 0 到 255 之間組成），整數之間用 '.' 分隔。

示例:

輸入: "25525511135"
輸出: ["255.255.11.135", "255.255.111.35"]

解題思路

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思路： 回溯

先看題目，題目要求的是給定一個只包含數字的字符串，復原返回全部可能的 IP 地址格式。至於 IP 地址的有效格式，是由 4 個整數（0~255），整數間用 '.' 分隔組成。

首先，根據題目，藉助示例來看下：

s = "25525511135"

假設，給定的字符串如上面示例，那麼咱們在第一個片斷中，咱們有三種選擇的可能：

• 選 '2'；
• 選 '25'；
• 選 '255'。

當第一片斷選擇完畢後，後續的三個片斷，也以一樣的形式去選擇。可是咱們在選擇的過程當中可能會出錯，若是出錯的話，此時咱們就須要撤銷這項選擇，轉而去嘗試另一個選擇。

一樣的，這裏咱們的選擇是有依據的，並不是隨意選擇。由題目，咱們也能夠發現，每一個片斷可選擇的數字區間在 [0, 255] 之間，這裏也表示長度不能超過 3。

這裏還有個須要注意的，題目中並無明確指出。每一個片斷中選擇的數字是不能有前導 0 的，0 能夠做爲一個選擇，可是不能出現 '0...' 這樣的形式，這個也是在測試用例沒過的時候發現的。╮(╯▽╰)╭

前面說了選擇以及限制，那咱們如何才能確認，當選擇完畢以後，選擇組成的片斷就是有效的？

• 首先，要在前面所述的限制條件下進行選擇；
• 再來，題目要求復原，也就是，咱們選擇完 4 個片斷以後，必須是要用完全部字符的。
• 若是選擇完畢，可是沒有用完字符，表示此項選擇不符合，返回，回溯；若是先用完字符，可是沒有找齊 4 個片斷，一樣回溯。
• 由於復原的結果可能不止一種，當找到有效的組合，存入返回列表中，繼續搜索直至全部可能的選擇都嘗試一次。

具體的代碼實現以下（含註釋）。

代碼實現

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class Solution:
    def restoreIpAddresses(self, s: str) -> List[str]:
        res = []
        # 這裏初始化長度爲 4 的列表，分別存儲對應 4 個片斷
        sub_res = [0] * 4

        def dfs(seg_id, seg_first):
            # 先看找到 4 個片斷的狀況
            # 這裏可能出現字符徹底使用，以及未使用徹底的狀況
            if seg_id == 4:
                # 使用徹底則添加到列表後返回
                if seg_first == len(s):
                    res.append('.'.join(str(seg)for seg in sub_res))
                # 未徹底使用則直接返回
                return
            
            # 若未找到 4 個片斷，則繼續查找
            # 這裏要注意未找到 4 個片斷卻使用完字符的狀況
            if seg_first == len(s):
                return

            # 不能存在前導 0，若是有 0，那麼當前片斷只能爲單獨 0
            if s[seg_first] == "0":
                sub_res[seg_id] = 0
                dfs(seg_id+1, seg_first+1)

            addr = 0
            # 每一個片斷選擇的狀況
            for seg_last in range(seg_first, len(s)):
                # 這裏用整型來表示，後面再轉換爲字符串類型，避免過於頻繁的切片
                addr = addr * 10 + (ord(s[seg_last]) - ord('0'))

                # 大於 0，但小於等於 255 的狀況
                if 0 < addr <= 255:
                    sub_res[seg_id] = addr
                    dfs(seg_id+1, seg_last+1)
                # 其餘狀況直接跳出循環
                else:
                    break
            
        dfs(0, 0)
        return res

實現結果

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