算法 识别有效ip地址和掩码并做统计

时间：2021-07-28 12:53:43

题目描述

请解析IP地址和对应的掩码，进行分类识别。要求按照A/B/C/D/E类地址归类，不合法的地址和掩码单独归类。

所有的IP地址划分为 A,B,C,D,E五类

A类地址1.0.0.0~126.255.255.255;

B类地址128.0.0.0~191.255.255.255;

C类地址192.0.0.0~223.255.255.255;

D类地址224.0.0.0~239.255.255.255；

E类地址240.0.0.0~255.255.255.255

私网IP范围是：

10.0.0.0～10.255.255.255

172.16.0.0～172.31.255.255

192.168.0.0～192.168.255.255

 
子网掩码为二进制下前面是连续的1，然后全是0。（例如：255.255.255.32就是一个非法的掩码）

输入描述:

多行字符串。每行一个IP地址和掩码，用~隔开。

输出描述:

统计A、B、C、D、E、错误IP地址或错误掩码、私有IP的个数，之间以空格隔开。

示例1

输入

复制

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

输出

复制

1 0 1 0 0 2 1

参考讨论；子网掩码这块不是很熟悉，感觉没有特别好的算法，看起来都有点暴力

链接：https://www.nowcoder.com/questionTerminal/de538edd6f7e4bc3a5689723a7435682?f=discussion
来源：牛客网
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算法 识别有效ip地址和掩码并做统计Yac836【作者】

这个问题注意一下几点

  1. 255.255.255.255 为非法子网掩码（题目的意思，实际这个掩码，也能用）
  2. 当子网掩码错误时，不在判断ip是否有效，错误直接加一， 进行下次循环
  3. 当一个ip属于ABCDE类中的一个时候，也属于私有ip时，私有ip和他属于的分类都应该加一

解题的方法

  1. 判断子网掩码是否有效

    1. 通过判断是否为255.255.255.255 如果是的话，错误加一，继续下次循环
    2. 判断别的子网掩码是否正确。根据子网掩码二进制规律（开头为连续的1，然后为0），我们将子网掩码按位取反，然后加一，得到的新二进制位，然后我们通过判断二进制中1的个数来判断是否为合法的子网掩码。（因为合法的子网掩码，按位取反，加一后，二进制位中，只有一个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;
      
}

  2. 判断ip时候有效,我们可以通过网络编程中自带的函数进行判断

    #include <arpa/inet.h>
    
int inet_pton(int family, const char *strptr, void *addrptr);
    
            返回：若成功则为1,若输入不是有效的表达格式则为0,若出错则为-1
  3. 如果ip地址有效，我们就可以判断它属于哪一类，是否是私有ip

  4. 完整代码

#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，想法很不错，不熟悉仅做参考学习。

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