IP拆解：让LeetCode 93为你揭秘IP地址复原的神奇艺术

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2023-12-02 15:49:33

导言

IP地址，互联网世界的身份证，由四个十进制数字组成，以点号分隔。然而，有时候我们面临着IP地址复原的挑战，即从给定的字符串中找出所有可能的有效IP地址。LeetCode 93正是这样一个激动人心的难题。

算法策略

解决LeetCode 93，有三种主要算法策略：

递归： 逐步分割字符串，递归探索每段的可能性。
动态规划： 使用备忘录记录中间结果，避免重复计算。
回溯算法： 试错探索所有可能路径，回溯错误的选择。

递归算法

递归算法的精髓在于将问题分解成更小的子问题，直到子问题简单到可以轻松解决。对于LeetCode 93，我们可以将字符串分割成三个部分：

第一段作为第一个IP段
第二段作为第二个IP段
第三段作为第三和第四个IP段（合并在一起）

然后，我们对每个部分进行递归调用，直到所有部分都得到有效IP段的组合。

动态规划算法

动态规划算法通过存储中间结果来优化递归算法。LeetCode 93中，我们可以创建一个表格来记录已分割字符串的不同子段的有效IP段组合。当我们递归调用时，如果当前子段的组合已经记录在表中，我们可以直接取用，而无需再次计算。

回溯算法

回溯算法是一种试错策略。它从一个可能的解决方案开始，逐层向下探索，遇到无效的路径就回溯到上一步，尝试另一条路径。对于LeetCode 93，我们可以从一个可能的IP段划分开始，逐步尝试不同的组合，直到找到所有有效IP地址或穷举所有可能。

代码实现

以下是使用递归算法解决LeetCode 93的Python代码示例：

def restore_ip_addresses(s):
    result = []

    def backtrack(start, segments):
        if start == len(s) and len(segments) == 4:
            result.append('.'.join(segments))
            return

        if len(segments) >= 4:
            return

        for end in range(start + 1, min(start + 4, len(s) + 1)):
            segment = s[start:end]
            if (segment[0] == '0' and len(segment) > 1) or int(segment) > 255:
                continue
            segments.append(segment)
            backtrack(end, segments)
            segments.pop()

    backtrack(0, [])

    return result