算法 识别有效ip地址和掩码并做统计

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

20

C/C++

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。