leetcode 93. Restore IP Addresses

題目

Given a string containing only digits, restore it by returning all possible valid IP address combinations.

For example:
Given “25525511135”,

return [“255.255.11.135”, “255.255.111.35”]. (Order does not matter)
給你一個只包含數字的字符串，把其中的數字重組爲可能的ip地址組合，不能改變原先字符的順序。

解題思路

首先需要判斷字符串是否合法的條件：
1. 因爲IP地址由4個字段組成，而且每個字段範圍是0~255。
2. 字段長度大於1的時候不能以0未開頭字符，比如10.00.1.00就是不允許的。
3. 每個字段的長度最多爲3，整個字符串的長度至多爲12，每個字段至少有一位，字符串的長度至少爲4。而且當前字段的長度也有限制：

//下限，3爲每個字段最多的長度，下限不可能小於1
int lower = 字符串總長度 - 剩餘字段個數 * 3 > 1 ? 字符串總長度 - 剩餘字段個數 * 3;
//上限,1爲每個字段至少的長度，上限不可能大於3
int upper = 字符串總長度 - 剩餘字段個數 * 1 < 3 ? 字符串總長度 - 剩餘字段個數 * 1  : 3;

然後，對於這種不停的返回重組的題目，很容易想到回溯遞歸的算法，首先需要確定遞歸終止的條件，終止的條件有兩種：
1. 已經到最後一個字段了，滿足條件就加入結果集合中，然後終止，不滿足直接終止
2. 在走到其中某個字段的途中，發現這個字段不滿足條件，終止。

public List<String> restoreIpAddresses(String s) {
        List<String> res = new ArrayList<>();
        if (s.length() > 12 || s.length() < 4) return res;
        ipHelper(s, res, 3, new ArrayList<>());
        return res;
    }

/**
     * 
     * @param s 用來分析的字符串，是上一次去除選中字符串的結果
     * @param res 存放結果的集合
     * @param count 統計現在計算到第幾個字段了
     * @param list 用來把不同的字符串組合成一個ip，同時也爲了結合count方便刪除不滿足條件的字段
     */
    private void ipHelper(String s, List<String> res, int count, ArrayList<Integer> list) {
        if (count == 0) {
            int val = Integer.valueOf(s);
            if (s.length() > 1 && s.startsWith("0")) {
                return;
            } else if (val >= 0 && val <= 255) {
                list.add(val);
                StringBuilder sb = new StringBuilder();
                for (int k : list) {
                    sb.append(".").append(k);
                }
                res.add(sb.toString().substring(1));
                list.remove(3 - count);
                return;
            } else {
                return;
            }
        }
        //下限
        int lower = s.length() - count * 3 > 1 ? s.length() - count * 3 : 1;
        //上限
        int upper = s.length() - count < 3 ? s.length() - count : 3;
        if (lower > upper) {
            return;
        }
        for (int i = lower; i <= upper; i++) {
            String tmpString = s.substring(0, i);
            int val = Integer.valueOf(tmpString);
            if (i > 1 && tmpString.startsWith("0")) {
                return;
            } else if (val >= 0 && val <= 255) {
                list.add(val);
            } else
                return;
            ipHelper(s.substring(i), res, count - 1, list);
            list.remove(3 - count);
        }

    }

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