UVa1590 - IP networks

题目

IP网络包含网络掩码和网络地址,都是由 32 bits 组成的,而每 8bits 为 1 byte。
掩码前 32 - n 位为 1 ,后 n 位为0;地址前 32 - n 位为随机的,后 n 位为0。然后一个IP网络就包含从起始地址开始算的 2^n 个地址。

输入分两层:
第一层输入一个数字 n ,代表接下来有 n 个地址。
第二层输入 n 个地址,每个地址用10进制表示为 byte0.byte1.nyte2.byte3。可能出现重复地址。

输出:
第一行输出网络地址,第二行输出网络掩码。该IP网络应是能包含输入的所有地址的最小网络。一个网络小指的是 n 小。

题解

由于一个地址刚好为 4 字节,所以考虑用无符号整型来直接储存,也方便运算。

那要解决的第一个问题是进行读入(转换):
先读入字符串,然后以 '.' 为分割点,依次读入字节;读入一个字节后,左移 8 位,重复。
如此一来便能把字符转换为数字了。

之后是处理:
对于输入的每个地址,其前 32-n 位总是一样的,于是可以用位运算符 ^ 来找出有多少位不一样(n位),并且每次输入都看情况更新网络地址,只保留前 32-n 位,剩余清0。

输出:
在读入所有的地址之后,n 也就确认了,网络地址和掩码也确认了,只剩下输出的问题(转换)。每个字节,保留2进制对应位置的数并且右移至最前即可。

代码

#include <stdio.h>

unsigned int turn(unsigned int x, unsigned int n) {
    x = x >> (8 * (3 - n));
    x = x & 255;
    return x;
}
//从s读入byte
unsigned int read(char *s) {
    int t = 0, b =0;
    for (int i = 0; s[i] != '\0'; i++) {
        if (s[i] == '.') { b += t; b = b << 8; t = 0; continue; }
        t = t * 10 + (s[i] - '0');
    }
    b += t;
    return b;
}
//返回n,计算address
int same(int byte, unsigned int &add, int n) {
    unsigned int diff = byte ^ add, np = 1;
    if (diff == 0) return n;
    while (diff = (diff >> 1)) np++;
    if (np <= n) return n;
    add = add >> np; add = add << np;
    return np;
}

int main() {
#ifdef TEST
    freopen("test.in", "r", stdin);
    freopen("test.out", "w", stdout);
#endif // TEST
    char sbyte[17];
    int num;
    while (scanf("%d", &num) != EOF) {
        unsigned int n = 0, address, mask = ~0, flag = 0;
        while (num--) {
            unsigned int byte;
            scanf("%s", sbyte);  
            byte = read(sbyte);
            if (flag) n = same(byte, address, n);
            else address = byte, flag++;
        }
        if (n == 32) mask = 0, address = 0;
        else { mask = mask >> n; mask = mask << n; }
        printf("%u.%u.%u.%u\n", turn(address, 0), turn(address, 1), turn(address, 2), turn(address, 3));
        printf("%u.%u.%u.%u\n", turn(mask, 0), turn(mask, 1), turn(mask, 2), turn(mask, 3));
    }
    return 0;
}

原题

UVa1590
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