判斷兩個IP是否屬於同一子網

題目描述

子網掩碼是用來判斷任意兩臺計算機的IP地址是否屬於同一子網絡的根據。
    子網掩碼與IP地址結構相同，是32位二進制數，其中網絡號部分全爲「1」和主機號部分全爲「0」。利用子網掩碼能夠判斷
兩臺主機是否中同一子網中。若兩臺主機的IP地址分別與它們的子網掩碼相「與」後的結果相同，則說明這兩臺主機在同一子網中。

示例：
IP地址        192.168.0.1
子網掩碼       255.255.255.0
轉化爲二進制進行運算：
IP地址        11010000.10101000.00000000.00000001
子網掩碼　     11111111.11111111.11111111.00000000
AND運算
             11000000.10101000.00000000.00000000
轉化爲十進制後爲：
             192.168.0.0

IP地址         192.168.0.254
子網掩碼        255.255.255.0
轉化爲二進制進行運算：
IP地址        11010000.10101000.00000000.11111110
子網掩碼       11111111.11111111.11111111.00000000
AND運算
              11000000.10101000.00000000.00000000
轉化爲十進制後爲：
              192.168.0.0

    經過以上對兩臺計算機IP地址與子網掩碼的AND運算後，咱們能夠看到它運算結果是同樣的。均爲192.168.0.0，
因此這二臺計算機可視爲是同一子網絡。
/**
 * 功能: 判斷兩臺計算機IP地址是同一子網絡。
 * 輸入參數： String Mask: 子網掩碼，格式：「255.255.255.0」；
 *           String ip1: 計算機1的IP地址，格式：「192.168.0.254」；
 *           String ip2: 計算機2的IP地址，格式：「192.168.0.1」；
 *
 * 返回值：0：IP1與IP2屬於同一子網絡；
 *        1：IP地址或子網掩碼格式非法；
 *        2：IP1與IP2不屬於同一子網絡
 */
public int checkNetSegment(String mask, String ip1, String ip2) {
    /*在這裏實現功能*/
    return 0;
}

輸入描述

輸入子網掩碼、兩個ip地址

輸出描述

獲得計算結果

輸入例子

255.255.255.0
192.168.224.256
192.168.10.4

輸出例子

1

算法實現

import java.util.Scanner;

/**
 * Declaration: All Rights Reserved !!!
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
//        Scanner scanner = new Scanner(Main.class.getClassLoader().getResourceAsStream("data.txt"));
        while (scanner.hasNext()) {
            String subnet = scanner.next();
            String ip1 = scanner.next();
            String ip2 = scanner.next();

            System.out.println(subnetJudgement(subnet, ip1, ip2));
        }

        scanner.close();
    }

    private static int subnetJudgement(String subnet, String ip1, String ip2) {

        //  1：IP地址或子網掩碼格式非法
        if (!ipValidate(subnet) || !ipValidate(ip1) || !ipValidate(ip2)) {
            return 1;
        }

        int subnetInt = ipStrToInt(subnet);

        //  1：子網掩碼格式非法
        if (!subnetMaskValidate(subnetInt)) {
            return 1;
        }

        int b = ipStrToInt(ip2);
        int a = ipStrToInt(ip1);

        // 0：IP1與IP2屬於同一子網絡
        if ((a & subnetInt) == (b & subnetInt)) {
            return 0;
        }
        // 2：IP1與IP2不屬於同一子網絡
        else {
            return 2;
        }



    }

    /**
     * 驗證IP地址的格式是否正確
     *
     * @param ip IP地址
     * @return true：格式正確，false：格式不正確
     */
    private static boolean ipValidate(String ip) {
        String[] part = ip.split("\\.");

//        if (part.length != 4) {
//            return false;
//        }

        for (String s : part) {
            try {
                int num = Integer.parseInt(s);
                if (num < 0 || num > 255) {
                    return false;
                }
            } catch (Exception ex) {
                return false;
            }
        }

        return true;
    }

    /**
     * 子網掩碼驗證，網絡號部分全爲「1」和主機號部分全爲「0」
     *
     * @param ip
     * @return
     */
    private static boolean subnetMaskValidate(int ip) {
        boolean hasZero = false;
        int and = 0x80000000;
        while (and != 0) {
            // 所處理的位位置爲0
            if ((ip & and) == 0) {
                // 說明出現了0
                hasZero = true;
            }
            // 若是位置爲1
            else {
                // 以前已經有0出現過，那說明1是不連續的，因此子網掩碼不合法
                if (hasZero) {
                    return false;
                }
            }

            // 無符號右移一位
            and >>>= 1;
        }

        return true;
    }

    /**
     * 將點分十進制的IP地址轉換成整數表示
     *
     * @param ip 點分十進制的IP地址
     * @return IP地址的整數表
     */
    private static int ipStrToInt(String ip) {
        String[] part = ip.split("\\.");
        int intIP = 0;

        for (int i = 0; i < part.length; i++) {
            int t = Integer.parseInt(part[i]);
            intIP += t << (24 - 8 * i);
        }

        return intIP;
    }
}