93. 复原IP地址（Python）

题目

难度：★★★☆☆
类型：字符串
方法：深度优先搜索

传送门

题目

反转从位置 m 到 n 的链表。请使用一趟扫描完成反转。

说明:
1 ≤ m ≤ n ≤ 链表长度。

示例

输入: 1->2->3->4->5->NULL, m = 2, n = 4
输出: 1->4->3->2->5->NULL

解答

有几种不同的办法解决这个问题。

方法1：笨办法，遍历

字符串中总共要被分割为4个部分，找到满足条件的分割可能性。

我们定义这四个部分分别是a，b，c和d，定义一个函数is_valid用来判断一个子串是否可以作为ip地址的一个部分，有两种情况，当只含有一个字符时，一定可以作为ip地址的一个部分，当不小于一个字符时，需要第一个字符不能为零，且整体字符转为数字的数值不能超过255。

从头开始遍历，要注意遍历的过程的始末条件，设i，j，k为三个分割点，根据这三个分割点实现嵌套循环，每个元素从1位到3位依次遍历，通过移动分割点的位置即可，当分割出来的元素不满足条件时，即可放弃这种方式。

class Solution1:
    def restoreIpAddresses(self, s):
        ans = []
        n = len(s)

        def is_valid(num):
            return len(num) == 1 or (len(num) > 1 and num[0] != "0" and int(num) <= 255)

        for i in range(0, min(3, n-3)):
            a = s[:i+1]
            if not is_valid(a):
                break
            for j in range(i+1, min(i+4, n-2)):
                b = s[i+1:j+1]
                if not is_valid(b):
                    break
                for k in range(j+1, min(j+4, n-1)):
                    c = s[j+1:k+1]
                    d = s[k+1:]
                    if not is_valid(c):
                        break
                    if not is_valid(d):
                        continue
                    ans.append("{}.{}.{}.{}".format(a, b, c, d))
        return ans

方法2：深度优先搜索

推荐这种方法。深度优先遍历可以通过递归实现，但是要在函数开头写清楚终止条件，定义函数，函数输入为剩余的字符串，当前的结果以及当前的分割列表，分别用s，res和path表示，本例的终止条件为剩余字符串s变成空字符串，且分割列表path中的元素正好含有4个，终止时需要将当前结果保留在结果列表res中。

如果当前不满足终止条件，需要进行遍历，遍历的对象是新增的单元，长度从1到3，但是在每次循环开始时，需要判断一下当前s中剩下的元素够不够新增单元的长度，如果不够，那么直接退出所有循环即可，通过这样的操作将结果可能性进行减枝。

深度优先搜索的条件是，当当前选中的单元满足成为ip地址一个部分的条件时，可以调用本函数进行深度优先搜索，这时的s应该为去掉本单元后剩余的字符串，res延续原来的数值，path中添加当前找到的单元。

class Solution:
    def restoreIpAddresses(self, s):

        def dfs(s, res, path):
            if not s and len(path) == 4:
                res.append('.'.join(path))
                return

            for i in range(1, 4):
                if i > len(s):
                    break
                num = int(s[:i])
                if num <= 255:
                    dfs(s[i:], res, path + [s[:i]])

        if len(s) < 4 or len(s) > 12:
            return []
        res = []
        path = []
        dfs(s, res, path)
        return res

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