牛客上的华为机试题
描述
- IP地址是由4个0-255之间的整数构成的，用"."符号相连。
- 二进制的IP地址格式有32位，例如：10000011，01101011，00000011，00011000;每八位用十进制表示就是131.107.3.24
- 子网掩码是用来判断任意两台计算机的IP地址是否属于同一子网络的根据。
- 子网掩码与IP地址结构相同，是32位二进制数，由1和0组成，且1和0分别连续，其中- 网络号部分全为“1”和主机号部分全为“0”。
- 你可以简单的认为子网掩码是一串连续的1和一串连续的0拼接而成的32位二进制数，左边部分都是1，右边部分都是0。
- 利用子网掩码可以判断两台主机是否在同一子网中。
- 若两台主机的IP地址分别与它们的子网掩码进行逻辑“与”运算（按位与/AND）后的结果相同，则说明这两台主机在同一子网中。
示例：
IP地址: 192.168.0.1
子网掩码: 255.255.255.0
转化为二进制进行运算：
IP地址: 11000000.10101000.00000000.00000001
子网掩码: 11111111.11111111.11111111.00000000
AND运算 11000000.10101000.00000000.00000000
转化为十进制后为：192.168.0.0
IP地址: 192.168.0.254
子网掩码: 255.255.255.0
转化为二进制进行运算：
IP地址:11000000.10101000.00000000.11111110
子网掩码:11111111.11111111.11111111.00000000
AND运算:11000000.10101000.00000000.00000000
转化为十进制后为：192.168.0.0
通过以上对两台计算机IP地址与子网掩码的AND运算后，我们可以看到它运算结果是一样的。均为192.168.0.0，所以这二台计算机可视为是同一子网络。
输入一个子网掩码以及两个ip地址，判断这两个ip地址是否是一个子网络。
若IP地址或子网掩码格式非法则输出1，若IP1与IP2属于同一子网络输出0，若IP1与IP2不属于同一子网络输出2。
注:
有效掩码与IP的性质为：
- 掩码与IP每一段在 0 - 255 之间
- 掩码的二进制字符串前缀为网络号，都由‘1’组成；后缀为主机号，都由'0'组成
输入描述：
3行输入，第1行是输入子网掩码、第2，3行是输入两个ip地址
题目的示例中给出了三组数据，但是在实际提交时，你的程序可以只处理一组数据（3行）。
输出描述：
若IP地址或子网掩码格式非法则输出1，若IP1与IP2属于同一子网络输出0，若IP1与IP2不属于同一子网络输出2
示例1
输入：
255.255.255.0
192.168.224.256
192.168.10.4
255.0.0.0
193.194.202.15
232.43.7.59
255.255.255.0
192.168.0.254
192.168.0.1
输出：
1
2
0
说明：
对于第一个例子:
255.255.255.0
192.168.224.256
192.168.10.4
其中IP:192.168.224.256不合法，输出1
对于第二个例子:
255.0.0.0
193.194.202.15
232.43.7.59
2个与运算之后，不在同一个子网，输出2
对于第三个例子，2个与运算之后，如题目描述所示，在同一个子网，输出0
代码
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner in = new Scanner(System.in);
String mask = in.nextLine();
String ip1 = in.nextLine();
String ip2 = in.nextLine();
if (!isLegalIP(ip1) || !isLegalIP(ip2) || !isLegalMask(mask)) {
System.out.println(1);
} else {
int[] i1 = mask(values(ip1), values(mask));
int[] i2 = mask(values(ip2), values(mask));
if (equals(i1, i2)) {
System.out.println(0);
} else {
System.out.println(2);
}
}
}
static int[] mask(int[] ip, int[] mask) {
for (int i = 0; i < 4; i++) {
ip[i] &= mask[i];
}
return ip;
}
static boolean equals(int[] ip1, int[] ip2) {
for (int i = 0; i < 4; i++) {
if (ip1[i] != ip2[i]) {
return false;
}
}
return true;
}
static boolean isLegalIP(String ip) {
String[] temp = ip.split("\\.");
if (temp.length != 4) {
return false;
}
for (int i = 0; i < temp.length; i++) {
if (!temp[i].matches("[1-9]\\d*|0") || Integer.parseInt(temp[i]) > 255) {
return false;
}
}
return true;
}
static int[] values(String ip) {
String[] s = ip.split("\\.");
int[] v = new int[s.length];
for (int i = 0; i < v.length; i++) {
v[i] = Integer.parseInt(s[i]);
}
return v;
}
static boolean isLegalMask(String mask) {
if (!isLegalIP(mask)) {
return false;
} else {
int[] v = values(mask);
int x = (v[0] << 24) | (v[1] << 16) | (v[2] << 8) | v[3];
int b = Integer.bitCount(x);
if (b == 0 || b == 32) {
return false;
}
int m = 1 << 31;
while (true) {
if ((m & x) == 0) {
break;
}
b--;
m >>>= 1;
}
return b == 0;
}
}
}
