華爲2017校招機試題第一題同網CS

描述:
小明同學最近新購置了電腦，想和其他同學玩CS，但是建了局域網遊戲之後，別人加不進來，自己也進不了別人的主機，非常苦惱。於是來請教同宿舍的“科技怪人”小犀，小犀說了句“你的IP和我們不在同一個子網”就閃了，小明百度了一下，搜到如下關於“子網掩碼”的信息：子網掩碼是用來判斷任意兩臺計算機的IP地址是否屬於同一子網絡的根據。最爲簡單的理解就是兩臺計算機各自的IP地址與子網掩碼進行AND運算後，如果得出的結果是相同的，則說明這兩臺計算機是處於同一個子網裏面，可以進行直接的通訊。
運算演示之一：
I P 地址　 192.168.0.1
子網掩碼　 255.255.255.0
轉化爲二進制進行運算：
I P 地址　11010000.10101000.00000000.00000001
子網掩碼　11111111.11111111.11111111.00000000
AND運算
　　　　　11010000.10101000.00000000.00000000
轉化爲十進制後爲：
　　　　　　192.168.0.0
運算演示之二：
I P 地址　 192.168.0.254
子網掩碼　 255.255.255.0
轉化爲二進制進行運算：
I P 地址　11010000.10101000.00000000.11111110
子網掩碼　11111111.11111111.11111111.00000000
AND運算
　　　　　11010000.10101000.00000000.00000000
轉化爲十進制後爲：
　　　　　　192.168.0.0
運算演示之三：
I P 地址　 192.168.0.4
子網掩碼　 255.255.255.0
轉化爲二進制進行運算：
I P 地址　11010000.10101000.00000000.00000100
子網掩碼　11111111.11111111.11111111.00000000
AND運算
　　　　　11010000.10101000.00000000.00000000
轉化爲十進制後爲：
　　　　　　192.168.0.0
通過以上對三組計算機IP地址與子網掩碼的AND運算後，我們可以看到它運算結果是一樣的。均爲192.168.0.0
所以計算機就會把這三臺計算機視爲是同一子網。
小明靈機一動，打算做一個幫助大家解決局域網遊戲問題的工具，設想如下：
我知道我的電腦的IP和子網掩碼，又知道另外幾個同學的ip地址，通過這個工具就可以知道我可以和誰一起CS。
IP尋址規則：
A.網絡標識不能數值127開頭(在A類地址中127.0.0.1是loopback IP)
B.網絡標識第一個字節不能是255和0
C.IP每個字段不能大於255
子網掩碼：
A. 不能全部是255;
B. 不能全部是0；
C. 掩碼的高位(bit)必須是連續的1； 例如 ： 255.255.252.0 --> 11111111.11111111.11111100.00000000 按照Bit來看1和0的位必須是連續的，而掩碼高位都是1，所以有時候會見到 錯誤 ： 255.255.253.0 --> 11111111.11111111.11111101.00000000 這裏就出現bit爲1但沒有連續的情況，這種掩碼是不正確的
 
運行時間限制: 無限制
內存限制: 無限制
輸入:
第一行是我的電腦的IP地址


第二行是我的電腦的子網掩碼


第三行整數N，表示後面N個同學的IP地址


第1個同學的IP地址


......


第N個同學的IP地址
輸出:
計算並輸出N個IP地址是否與我的電腦在同一子網內。


對於在同一子網的輸出：let's rock


對於在不同子網的輸出：not you


對於無效的聯網IP輸出：Invalid IP address.


對於無效的子網掩碼：Invalid netmask address.
樣例輸入:
192.168.0.1
255.255.255.0
3
192.168.0.2
192.168.0.200
192.168.2.2
樣例輸出:
let's rock
let's rock
not you
答案提示:
 參考測試用例：
測試用例1：
輸入：
10.123.12.7
255.0.0.0
3
10.121.234.1
192.168.19.9
10.124.123.2
輸出：
let's rock
not you
let's rock
測試用例2：
輸入：
192.168.29.1
255.255.255.0
2
127.0.0.1
192.168.29.100
輸出：
Invalid IP address.
let's rock
測試用例3：
輸入：
10.144.240.73
255.252.253.0
輸出：
Invalid netmask address.
測試用例4：
輸入：
10.144.240.73
0.0.0.0
輸出：
Invalid netmask address.
測試用例5：
輸入：
10.146.240.256
輸出：
Invalid IP address.
測試用例6：
輸入：
255.148.240.1
輸出：
Invalid IP address.
測試用例7：
輸入：
0.147.240.15
輸出：

Invalid IP address.

程序：

import java.util.Scanner;
import java.util.regex.Pattern;

public class First {
 //IP測試
 public static String IPTest(String str){
  String[] s=str.split("\\.");//注意split中以.分割是加\\
  String s0=s[0];
  if(s0.equals("127")||s0.equals("0")||s0.equals("255"))
   return "Invalid IP Address";
  for(int i=0;i<s.length;i++){
   if(Integer.parseInt(s[i])>255)
    return "Invalid IP Address";
  }
  return null;
 }
 //子網掩碼測試
 public static String YanMaTest(String str){
  if(str.equals("255.255.255.255")||str.equals("0.0.0.0"))
   return "Invalid netmask address.";
  String[] s=str.split("\\.");
  String regex="0?1+0+1+0?";
  Pattern pattern=Pattern.compile(regex);
  for(int i=0;i<3;i++){
   s[i]=Integer.toBinaryString(Integer.parseInt(s[i]));
   boolean flag=pattern.matcher(s[i]).find();
   if(flag)
    return "Invalid netmask address.";
  }
  return null;
 }
 //邏輯與
 public static String AND(String str1,String str2){
  String[] s1=str1.split("\\.");
  String[] s2=str2.split("\\.");
  String str="";
  for(int i=0;i<s1.length;i++){
   s1[i]=Integer.toBinaryString(Integer.parseInt(s1[i]));
   s2[i]=Integer.toBinaryString(Integer.parseInt(s2[i]));
   int count1=8-s1[i].length();
   for(int j=0;j<count1;j++){
    s1[i]="0"+s1[i];
   }
   int count2=8-s2[i].length();
   for(int j=0;j<count2;j++){
    s2[i]="0"+s2[i];
   }
   char[] ch1=s1[i].toCharArray();
   char[] ch2=s2[i].toCharArray();
   char[] ch=new char[8];
   int count=0;
   for(int j=0;j<8;j++){
    if(ch1[j]=='1'&&ch2[j]=='1')
     ch[j]='1';
    else
     ch[j]='0';
   }
   for(int j=0;j<8;j++){
    count+=ch[j]*Math.pow(2, 7-j);
   }
   if(i==3)
    str=str+String.valueOf(count);
   else
    str=str+String.valueOf(count)+".";
  }
  return str;
 }

//主函數：
 public static void main(String[] args){
  System.out.println("輸入：");
  Scanner sc=new Scanner(System.in);
  String myIP="";
  String netmask="";
  String otherIP="";
  String result="";
  int count=0;
  int num=0;
  while(sc.hasNext()){
   count+=1;
   if(count==1){
    myIP=sc.next();
    
    String str=IPTest(myIP);
    if(str!=null){
     System.out.println(str);
     return ;
    }
   }
   if(count==2){
    netmask=sc.next();
    String str=YanMaTest(netmask);
    if(str!=null){
     System.out.println(str);
     return;
    }
   }
   if(count==3)
    num=sc.nextInt();
   if(count>3){
    otherIP=sc.next();
    String str=IPTest(otherIP);
    if(str!=null){
     result+="Invalid IP address"+System.getProperty("line.separator");
    }
    else{
     String myAnd=AND(myIP,netmask);
     String otherAnd=AND(otherIP,netmask);
     if(myAnd.equals(otherAnd))
      result+="let's rock"+System.getProperty("line.separator");
     else
      result+="not you"+System.getProperty("line.separator");
    }
   }
   if(count==3+num){
    System.out.println("輸出：");
    break;

   }
  }
  System.out.println(result);
 }
 
}