'''1、一个IP地址由4个数字组成,每个数字之间用.连接。 每个数字的大小是0-255 例如:255.189.10.37 正确,256.189.89.9 错误。 请编写程序,使用正则表达式判断一个字符串是否是IP地址。 输入:一个字符串 输出:True或False
时间: 2023-06-12 08:06:57 浏览: 577
可以使用正则表达式来进行判断,以下是一个Python的实现:
```python
import re
def is_valid_ip_address(ip_address):
pattern = r'^([01]?[0-9]?[0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])\.([01]?[0-9]?[0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])\.([01]?[0-9]?[0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])\.([01]?[0-9]?[0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])$'
return bool(re.match(pattern, ip_address))
# Example usage
print(is_valid_ip_address('255.189.10.37')) # True
print(is_valid_ip_address('256.189.89.9')) # False
```
正则表达式`^([01]?[0-9]?[0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])\.([01]?[0-9]?[0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])\.([01]?[0-9]?[0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])\.([01]?[0-9]?[0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])$`匹配符合IP地址规则的字符串,其中每个数字可以是0-255之间的任意数字,每个数字之间用`.`连接。`^`和`$`分别表示字符串的开头和结尾,确保整个字符串都符合规则。
相关问题
问题 J: 网络连接 时间限制: 1.000 Sec 内存限制: 512 MB 题目描述 TCP/IP 协议是网络通信领域的一项重要协议。今天你的任务,就是尝试利用这个协议,还原一个简化后的网络连接场景。 在本问题中,计算机分为两大类:服务机(Server)和客户机(Client)。服务机负责建立连接,客户机负责加入连接。 需要进行网络连接的计算机共有 n 台,编号为 1 ∼ n ,这些机器将按编号递增的顺序,依次发起一条建立连接或加入连接的操作。 每台机器在尝试建立或加入连接时需要提供一个地址串。服务机提供的地址串表示它尝试建立连接的地址,客户机提供的地址串表示它尝试加入连接的地址。 一个符合规范的地址串应当具有以下特征: 1、必须形如a.b.c.d:e的格式,其中 a,b,c,d,e 均为非负整数; 2、0 ≤ a,b,c,d ≤ 255,0 ≤ e ≤ 65535; 3、a,b,c,d,e 均不能含有多余的前导 0。 相应地,不符合规范的地址串可能具有以下特征: 1、 不是形如a.b.c.d:e格式的字符串,例如含有多于 3 个字符.或多于 1 个字符:等情况; 2、 整数 a,b,c,d,e 中某一个或多个超出上述范围; 3、 整数 a,b,c,d,e 中某一个或多个含有多余的前导 0 。 例如,地址串192.168.0.255:80是符合规范的,但192.168.0.999:80、192.168.00.1:10、192.168.0.1:088、192:168:0:1.233均是不符合规范的。 如果服务机或客户机在发起操作时提供的地址串不符合规范,这条操作将被直接忽略。 在本问题中,我们假定凡是符合上述规范的地址串均可参与正常的连接,你无需考虑每个地址串的实际意义。 由于网络阻塞等原因,不允许两台服务机使用相同的地址串,如果此类现象发生,后一台尝试建立连接的服务机将会无法成功建立连接;除此之外,凡是提供符合规范的地址串的服务机均可成功建立连接。 如果某台提供符合规范的地址的客户机在尝试加入连接时,与先前某台已经成功建立连接的服务机提供的地址串相同,这台客户机就可以成功加入连接,并称其连接到这台服务机;如果找不到这样的服务机,则认为这台客户机无法成功加入连接。 请注意,尽管不允许两台不同的服务机使用相同的地址串,但多台客户机使用同样的地址串,以及同一台服务机同时被多台客户机连接的情况是被允许的。 你的任务很简单:在给出每台计算机的类型以及地址串之后,判断这台计算机的连接情况。 输入 第 1 行,一个正整数 n 。 接下来 n 行,每行 2 个字符串 op,ad ,按照编号从小到大给出每台计算机的类型及地址串。 其中 op 保证为字符串Server或Client之一,ad 为一个长度不超过 25 的,仅由数字、字符.和字符:组成的非空字符串。 每行的两个字符串之间用恰好一个空格分隔开,每行的末尾没有多余的空格。 输出 输出共 n 行,每行一个正整数或字符串表示第 i 台计算机的连接状态。其中:如果第 i 台计算机为服务机,则: 1. 如果其提供符合规范的地址串且成功建立连接,输出字符串OK。 2. 如果其提供符合规范的地址串,但由于先前有相同地址串的服务机而无法成功建立连接,输出字符串FAIL。 3. 如果其提供的地址串不是符合规范的地址串,输出字符串ERR。 如果第 i 台计算机为客户机,则: 1. 如果其提供符合规范的地址串且成功加入连接,输出一个正整数表示这台客户机连接到的服务机的编号。 2. 如果其提供符合规范的地址串,但无法成功加入连接时,输出字符串FAIL。 3. 如果其提供的地址串不是符合规范的地址串,输出字符串ERR。 样例输入 Copy 【输入样例1】 5 Server 192.168.1.1:8080 Server 192.168.1.1:8080 Client 192.168.1.1:8080 Client 192.168.1.1:80 Client 192.168.1.1:99999 【输入样例2】 10 Server 192.168.1.1:80 Client 192.168.1.1:80 Client 192.168.1.1:8080 Server 192.168.1.1:80 Server 192.168.1.1:8080 Server 192.168.1.999:0 Client 192.168.1.1.8080 Client 192.168.1.1:8080 Client 192.168.1.1:80 Client 192.168.1.999:0 样例输出 Copy 【输出样例1】 OK FAIL 1 FAIL ERR 【输出样例2】 OK 1 FAIL FAIL OK ERR ERR 5 1 ERR 提示 【样例1解释】 计算机1为服务机,提供符合规范的地址串192.168.1.1:8080,成功建立连接; 计算机2为服务机,提供与计算机1相同的地址串,未能成功建立连接; 计算机3为客户机,提供符合规范的地址串192.168.1.1:8080,成功加入连接,并连接到服务机1; 计算机4为客户机,提供符合规范的地址串192.168.1.1:80,找不到服务机与其连接; 计算机5为客户机,提供的地址串192.168.1.1:99999不符合规范。 【数据规模】 “性质 1 ”为:保证所有的地址串均符合规范; “性质 2 ”为:保证对于任意两台不同的计算机,如果它们同为服务机或者同为客户机,则它们提供的地址串一定不同; “性质 3 ”为:保证任意一台服务机的编号都小于所有的客户机; “性质 4 ”为:保证所有的地址串均形如a.b.c.d:e的格式,其中 a,b,c,d,e 均为不超过 109 且不含有多余前导 0 的非负整数; “性质 5 ”为:保证所有的地址串均形如a.b.c.d:e的格式,其中 a,b,c,d,e 均为只含有数字的非空字符串。 对于 100% 的数据,保证 1 ≤ n ≤ 1000 。 模拟问题,用C++
<think>嗯,这道题看起来有点挑战性。我得仔细看看题目要求。题目是关于模拟网络连接的,判断每台计算机的操作是成功还是失败或者错误。首先,我得理解题目中的各个条件。
首先,问题分为服务机(Server)和客户机(Client)。服务机建立连接,客户机加入连接。每台机器按顺序处理,输出对应的结果。关键点在于地址的验证以及服务机之间的地址是否重复。
首先,地址的格式必须符合a.b.c.d:e的形式,其中每个部分都是数字,并且没有前导零。同时,数值范围要符合条件:a、b、c、d在0-255之间,e在0-65535之间。如果地址不符合规范,操作会被忽略。对于服务机来说,如果地址已经被其他服务机使用,就会失败,否则成功。客户机需要找到对应的服务机地址,找不到则失败,否则返回服务机的编号。
那我需要做的是:
1. 对每个输入的地址进行合法性检查。
2. 如果是Server,检查地址是否合法,合法的话是否已经存在,不存在的话保存,否则输出FAIL。如果地址不合法,输出ERR。
3. 如果是Client,地址合法的话,检查是否存在对应的Server,存在则输出对应的编号,否则FAIL。地址不合法的话输出ERR。
那关键点是如何正确验证地址字符串的合法性。这一步比较复杂,因为有很多条件需要考虑。
地址的格式必须是五个部分,用三个点和冒号分隔。例如,a.b.c.d:e的结构。所以首先需要将字符串分割成这五个部分。分割的方法是否正确会影响后续的判断。
步骤如下:
1. 检查字符串是否符合a.b.c.d:e的格式。首先,整个字符串应该分成两部分,由冒号分隔。前半部分是a.b.c.d,后半部分是e。然后,前半部分要再分成四个部分,由点分隔。
比如,对于字符串"192.168.1.1:8080",分割成两部分是前半部分"192.168.1.1"和e部分"8080"。然后前半部分分割为四个整数。
所以,分割步骤应该是:
- 检查是否有且仅有一个冒号,否则无效。
- 分割成前四个部分和最后一个部分。
- 前四个部分必须由三个点分割,也就是分成四部分。
例如,如果字符串中有多个冒号,或者点数量不对,直接无效。
接下来,对每个部分进行数值范围的检查,并且检查是否有前导零。例如,像“012”这样的数字是不允许的,除非数值是0本身。
那么,针对每个部分的处理:
对于a、b、c、d部分:
- 必须是数字组成的字符串。
- 转换为整数后,必须在0-255之间。
- 如果字符串长度大于1,不能以0开头。
对于e部分:
- 必须是数字组成的字符串。
- 转换为整数后,在0-65535之间。
- 同样,不能有前导零,比如“088”是不允许的,除非是“0”。
所以,如何分解和验证这个地址字符串是关键。
接下来,如何实现这个验证函数呢?
可能的步骤:
函数is_valid_address(ad)返回是否合法。
1. 首先检查是否有且仅有一个冒号。可以用split(':')的方式,分割后的数组长度必须是2。否则无效。
比如,字符串split(':')得到两个部分,否则无效。
2. 分割前四个部分和e。例如,split(':')后的第一部分是ip_part,第二部分是port_part。
3. 将ip_part按点分割,必须分割成四个部分。split('.')后数组长度必须是4。否则无效。
4. 检查这四个部分是否都是有效的数字,并且符合条件。例如,每个部分都是非负整数,没有前导零,且数值在0-255之间。
5. 检查port_part是否为有效的数字,没有前导零,数值在0-65535之间。
例如,对于每个部分,比如a,先判断是否为纯数字。可以用正则表达式或者逐个字符检查。
或者,逐个处理每个部分:
比如,对于每个部分s:
- 如果s是空字符串,无效。
- 如果s的长度>1,且第一个字符是'0',无效。
- 否则,尝试转换为整数。如果不能转换(比如包含非数字字符),无效。
- 检查数值范围是否符合。
所以,对于每个部分,都要进行这些检查。
现在,如何用代码实现这个验证函数?
假设在C++中,我们需要写一个函数来验证地址。这可能比较复杂,因为要处理各种分割和检查的情况。
可能的代码流程:
首先,分割字符串:
string ad = ...;
size_t colon_pos = ad.find(':');
如果colon_pos == string::npos或者ad.find(':', colon_pos+1) != string::npos,说明没有冒号或者有多个冒号,无效。
然后,分割ip_part和port_part:
string ip_part = ad.substr(0, colon_pos);
string port_part = ad.substr(colon_pos+1);
然后,检查port_part是否符合条件:必须是数字,不能有前导零,数值在0-65535之间。
接下来,分割ip_part为四个部分:
用split函数将ip_part按'.'分割,如果分割后的部分数量不是4,则无效。
然后,对每个ip部分进行检查:
例如,每个部分是否有效:
函数bool is_valid_num(const string &s, int max_val):
检查s是否满足:
- s为空吗?如果是,无效。
- 如果s长度>1,第一个字符是否为'0'?
- 是否是纯数字?
- 转换后的数值是否在0到max_val之间?
对于a、b、c、d部分,max_val是255。port_part的max_val是65535.
所以,在代码中,这四个部分分别调用is_valid_num(s,255),port_part调用is_valid_num(s,65535)。
此外,还要确保每个部分的字符串没有前导零。比如,如果是“0”则允许,但“00”不允许。
这样,整个验证过程就可以完成。
接下来,处理服务机和客户机的逻辑。
维护一个map或者哈希表,记录已经被成功建立的Server的地址对应的机器编号。因为每个Server的地址必须是唯一的,所以当一个新的Server要建立连接时,如果地址合法且未被占用,则记录到map中,并输出OK;否则,如果地址存在,输出FAIL。地址非法则ERR。
对于客户机,地址合法的情况下,查找map中是否有对应的地址,如果有则输出对应的编号,否则FAIL。地址非法则ERR。
注意,服务机的编号是按输入顺序递增的,所以需要记录每个合法的Server的地址到其编号的映射。
所以,结构大概是这样:
vector<string> servers; //保存所有合法的Server地址?
或者,用一个unordered_map<string, int> server_addr_map,保存地址到机器编号的映射。
当处理每个输入的机器时:
如果是Server:
- 检查地址是否合法。
- 如果合法:
- 检查server_addr_map中是否存在该地址。
- 不存在的话,插入,输出OK。
- 存在的话,输出FAIL。
- 否则,输出ERR.
如果是Client:
- 检查地址是否合法。
- 如果合法:
- 在server_addr_map中查找该地址是否存在。
- 存在的话,输出对应的编号。
- 不存在的话,输出FAIL.
- 否则,输出ERR.
这样就能处理各个情况了。
现在,问题是如何实现地址的合法性检查函数。
在C++中,分割字符串可以用string的find和substr函数,或者自己写一个split函数。
举个例子,分割冒号:
string s = "192.168.0.1:8080";
size_t colon_pos = s.find(':');
if (colon_pos == string::npos || s.find(':', colon_pos+1) != string::npos) {
// 无效地址
}
然后分割ip_part和port_part:
string ip = s.substr(0, colon_pos);
string port = s.substr(colon_pos+1);
然后检查ip是否是四部分:
同样,用split的方式分割ip_part。例如:
vector<string> ip_parts;
size_t start = 0;
size_t end = 0;
while ((end = ip.find('.', start)) != string::npos) {
string part = ip.substr(start, end - start);
ip_parts.push_back(part);
start = end + 1;
}
ip_parts.push_back(ip.substr(start)); //处理最后一部分
如果ip_parts的大小不是4,则无效。
然后,对每个部分进行检查:
for (const string& part : ip_parts) {
if (!is_valid_part(part, 255)) {
return false;
}
}
同样处理port部分:
if (!is_valid_part(port, 65535)) {
return false;
}
而is_valid_part函数需要检查:
bool is_valid_part(const string& s, int max_val) {
// 空字符串不行
if (s.empty()) return false;
// 前导零检查:如果长度大于1且第一个字符是0,无效
if (s.size() > 1 && s[0] == '0') return false;
// 是否全是数字?
for (char c : s) {
if (!isdigit(c)) return false;
}
// 转换到整数,检查范围
int num = stoi(s);
if (num < 0 || num > max_val) return false;
return true;
}
但是这里有个问题:stoi可能会抛出异常,比如当字符串很长的时候,比如超过int的范围。比如,像“1234567890123456789”这样的字符串,转换为int会导致溢出。题目中的输入可能很大,比如在性质4中,数据可能很大,但题目中的合法性检查的条件是数值的范围,所以如果数值超过范围的话,不管输入如何,都算非法。例如,如果port_part的数字是70000,这在合法性检查时会被拒绝,因为超过65535。
所以,在转换的时候,必须处理可能的溢出情况。比如,在C++中,如果字符串对应的数值超过了int的范围,或者超过更大的范围,比如当max_val是65535时,可能需要用更大的类型,比如long long来存储。
比如,可以用以下方法:
尝试将字符串转换为数值,并检查是否在合法范围内。例如:
long long num;
try {
size_t idx;
num = stoll(s, &idx);
if (idx != s.size()) return false; //有非数字字符
} catch (const exception& e) {
return false; //转换失败,比如字符串是空或者太大
}
然后检查是否在0到max_val之间。
但这样可能需要处理异常,或者自己写一个转换函数,避免异常。
或者,逐字符处理,同时计算数值:
比如,对于字符串s:
long long num = 0;
if (s.empty()) return false;
for (char c : s) {
if (!isdigit(c)) return false;
num = num *10 + (c - '0');
if (num > max_val) {
// 超过的话,直接返回false
return false;
}
}
然后,在循环结束后,检查数值是否在0到max_val之间。
这样可以避免数值溢出,因为当num超过max_val的时候,可以提前返回false。例如,当max_val是255的时候,如果字符串是“256”,那么循环到第三个字符的时候,num已经是25*10 +6=256,超过255,直接返回false。
这种方法比较安全,而且可以处理大数的情况,不需要担心溢出。
所以,修改is_valid_part函数:
bool is_valid_part(const string& s, int max_val) {
if (s.empty()) {
return false;
}
if (s.size() > 1 && s[0] == '0') {
return false; //前导零
}
// 检查是否全是数字
for (char c : s) {
if (!isdigit(c)) {
return false;
}
}
// 转换为数值,并检查范围
long long num = 0;
for (char c : s) {
num = num *10 + (c - '0');
if (num > max_val) {
return false; //超过最大范围
}
}
return num >=0 && num <= max_val;
}
但是这里有一个问题,当s是空字符串时已经被处理。那比如,当max_val是很大的时候,比如65535,如果s是“65535”,那么转换后的数值刚好等于max_val。而如果是“65536”,就会在转换过程中超过max_val,从而返回false。
这样就能正确判断数值是否在范围内。
这个方法不需要处理大数的问题,因为一旦数值超过max_val,就直接返回false。
这样,这个函数就能正确判断每个部分的有效性。
接下来,将整个地址验证过程用代码实现。
现在,考虑样例输入的情况:
比如样例输入1中的第五个Client的地址是“192.168.1.1:99999”,这个port是99999,超过65535,所以无效,输出ERR。
另一个例子,比如“192.168.00.1:10”中的ip部分第三个是“00”,前导零,所以无效。
现在,把这些逻辑写成代码的话,整个验证函数就能正确判断地址的合法性。
接下来处理服务机和客户机的逻辑:
维护一个unordered_map<string, int> server_map,保存合法地址到对应的机器编号。因为服务机是按照输入顺序处理的,后面相同的地址会被拒绝。
当处理到第i台机器时:
如果是Server:
检查地址是否有效:
如果无效,输出ERR。
如果有效,检查server_map中是否存在该地址:
如果存在,输出FAIL。
如果不存在,将该地址和i+1的编号存入server_map(因为题目中的编号是1到n,而输入是按顺序给出的,所以第i行对应第i+1号吗?或者题目中的编号是输入的顺序?比如样例输入1中的第一个Server是第1台计算机,编号为1?)
题目描述中说:“需要进行网络连接的计算机共有n台,编号为1∼n,这些机器将按编号递增的顺序,依次发起操作。”
所以,输入的第i行对应编号为i+1吗?或者输入的行是按编号递增顺序给出的?
比如样例输入1中的输入是5行,编号是1到5。输入的行顺序就是编号的顺序。所以,第k行的计算机编号是k。
所以,在处理第k行的时候,当该行是Server且地址合法且未被占用时,server_map记录地址到k的映射。
所以,当处理到第k行时,如果是Server,合法且地址不存在,server_map[ad] =k;否则,失败。
客户机处理时,如果地址合法且在server_map中存在,输出对应的server编号,即server_map[ad]。
现在,代码的结构大致如下:
读入n。
然后循环n次:
读入op和ad。
检查ad是否合法:
调用is_valid_address(ad)。
根据op的不同处理:
如果是Server:
if (ad无效):
输出ERR
else:
if (server_map.find(ad) != server_map.end()):
输出FAIL
else:
server_map[ad] = 当前编号(当前处理的行号,即i+1,假设循环变量i从0到n-1)
输出OK
如果是Client:
if (ad无效):
输出ERR
else:
auto it = server_map.find(ad);
if (it != server_map.end()):
输出it->second
else:
输出FAIL
这样处理即可。
现在,需要注意行号的处理。假设输入的每一行对应编号是1到n。比如,在循环中,处理第i行(i从0开始),则当前编号是i+1。
例如,样例输入1中的第一个处理是编号1的Server,合法,存入server_map,所以server_map的键是"192.168.1.1:8080",值是1。第二个处理是编号2的Server,同样的地址,所以输出FAIL。第三个处理是编号3的Client,地址合法,存在对应的server,所以输出1。
所以,代码中的处理是正确的。
现在,编写代码的大致步骤:
1. 实现is_valid_address函数。
a. 分割冒号部分,得到ip_part和port_part。
b. 分割ip_part为四个部分。
c. 检查各部分的合法性。
2. 处理每台计算机的逻辑,维护server_map。
现在,关于分割字符串的问题,在C++中如何实现?
比如,分割冒号的部分:
string ad = ...;
size_t colon_pos = ad.find(':');
if (colon_pos == string::npos) => 无效。
否则,检查后面是否有第二个冒号:
if (ad.find(':', colon_pos+1) != string::npos) => 无效。
例如,字符串“abc:def:ghi”会找到第二个冒号,无效。
然后,分割ip_part和port_part:
ip_part是ad.substr(0, colon_pos);
port_part是ad.substr(colon_pos+1).
然后分割ip_part为四个点分割的部分:
可以用类似的方法,分割三次点,得到四个部分。
例如:
vector<string> parts;
size_t start =0;
size_t end;
int count =0;
while (count <3) {
end = ip_part.find('.', start);
if (end == string::npos) break;
parts.push_back(ip_part.substr(start, end - start));
start = end +1;
count++;
}
// 剩下的部分是第四个部分吗?
parts.push_back(ip_part.substr(start));
if (parts.size() !=4) => 无效。
这样分割的话,可能得到四个部分吗?
例如,对于“a.b.c.d”,分割三次点,得到四个部分。比如:
第一次分割a和剩余部分,第二次分割b和剩余,第三次分割c和d。所以,parts.size()会是4。
是的。
所以,分割ip_part为四个部分,如果分割后的部分数量不是4,那么无效。
所以,代码中的分割部分应该这样处理。
现在,将这些逻辑写成C++函数:
bool is_valid_address(const string &ad) {
// 检查冒号分割
size_t colon_pos = ad.find(':');
if (colon_pos == string::npos || colon_pos ==0 || colon_pos == ad.size()-1) {
return false; // 没有冒号,或者在开始或结尾
}
// 检查是否有多个冒号
if (ad.find(':', colon_pos+1) != string::npos) {
return false;
}
string ip_part = ad.substr(0, colon_pos);
string port_part = ad.substr(colon_pos+1);
// 分割ip_part为四个部分
vector<string> ip_parts;
size_t start =0;
size_t end;
int cnt =0;
while (cnt <3) {
end = ip_part.find('.', start);
if (end == string::npos) break;
ip_parts.push_back(ip_part.substr(start, end - start));
start = end +1;
cnt++;
}
ip_parts.push_back(ip_part.substr(start));
if (ip_parts.size() !=4) {
return false;
}
// 检查每个ip部分是否有效
for (const string &part : ip_parts) {
if (!is_valid_num(part, 255)) {
return false;
}
}
// 检查port部分
if (!is_valid_num(port_part, 65535)) {
return false;
}
return true;
}
其中,is_valid_num函数:
bool is_valid_num(const string &s, int max_val) {
if (s.empty()) {
return false;
}
if (s.size() >1 && s[0] == '0') {
return false;
}
// 检查是否全是数字
for (char c : s) {
if (!isdigit(c)) {
return false;
}
}
// 转换为数值,且不超过max_val
long long num =0;
for (char c : s) {
num = num *10 + (c - '0');
if (num > max_val) {
return false;
}
}
return true;
}
这样应该可以正确判断地址的合法性。
现在,测试一些例子:
比如,“192.168.0.255:80”是否合法?
分割ip_part是192.168.0.255,分割成四个部分。每个部分是否有效?
192:是数字,没有前导零,数值<=255。
168同理。0也是有效的,因为它长度为1。255也有效。
port是80,数值<=65535,有效。所以整体合法。
另一个例子,“192.168.00.1:10”:其中ip_part的第三部分是00,长度>1且前导零,所以无效。
另一个例子,“192.168.0.1:088”:port_part是088,前导零,无效。
“192:168:0:1.233”:分割冒号时得到ip_part为192,后面还有多个冒号?比如原字符串可能被分割成ip_part是“192”,port_part是“168:0:1.233”,但此时在检查ip_part的分割时,会出现问题。例如,原ip_part是“192”,分割得到的是单个部分,所以ip_parts.size()为1,不等于4,所以无效。
所以,这样的地址会被正确拒绝。
现在,编写完整的代码。
在代码中,需要注意:
- 输入的行数n可能很大(最多1000),但每个处理步骤的时间复杂度都不高,所以不会超时。
代码的大致结构:
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <unordered_map>
using namespace std;
bool is_valid_num(const string &s, int max_val) {
if (s.empty()) return false;
if (s.size() > 1 && s[0] == '0') return false;
for (char c : s) {
if (!isdigit(c)) return false;
}
long long num = 0;
for (char c : s) {
num = num * 10 + (c - '0');
if (num > max_val) return false;
}
return true;
}
bool is_valid_address(const string &ad) {
size_t colon_pos = ad.find(':');
if (colon_pos == string::npos || colon_pos == 0 || colon_pos == ad.size()-1) {
return false;
}
if (ad.find(':', colon_pos+1) != string::npos) {
return false;
}
string ip_part = ad.substr(0, colon_pos);
string port_part = ad.substr(colon_pos + 1);
vector<string> ip_parts;
size_t start = 0;
int cnt = 0;
while (cnt < 3) {
size_t dot_pos = ip_part.find('.', start);
if (dot_pos == string::npos) break;
ip_parts.push_back(ip_part.substr(start, dot_pos - start));
start = dot_pos + 1;
cnt++;
}
ip_parts.push_back(ip_part.substr(start));
if (ip_parts.size() != 4) {
return false;
}
for (const string &part : ip_parts) {
if (!is_valid_num(part, 255)) {
return false;
}
}
if (!is_valid_num(port_part, 65535)) {
return false;
}
return true;
}
int main() {
int n;
cin >> n;
unordered_map<string, int> server_map;
for (int i = 1; i <= n; ++i) {
string op, ad;
cin >> op >> ad;
bool valid = is_valid_address(ad);
if (op == "Server") {
if (!valid) {
cout << "ERR" << endl;
} else {
if (server_map.count(ad)) {
cout << "FAIL" << endl;
} else {
server_map[ad] = i;
cout << "OK" << endl;
}
}
} else { // Client
if (!valid) {
cout << "ERR" << endl;
} else {
auto it = server_map.find(ad);
if (it != server_map.end()) {
cout << it->second << endl;
} else {
cout << "FAIL" << endl;
}
}
}
}
return 0;
}
现在,测试这个代码是否符合样例输入。
比如样例输入1:
5
Server 192.168.1.1:8080
Server 192.168.1.1:8080
Client 192.168.1.1:8080
Client 192.168.1.1:80
Client 192.168.1.1:99999
处理过程:
第一行:Server,地址有效吗?
分割ip_part是192.168.1.1,分成四个部分,每个有效。port是8080,在0-65535范围内吗?8080是有效的,是的。所以输出OK,server_map中加入该地址,编号1.
第二行:Server,同样的地址。检查server_map中存在,输出FAIL.
第三行:Client,地址有效。server_map中存在,输出1.
第四行:Client地址是192.168.1.1:80。检查是否有效:
ip_part是192.168.1.1,有效。port是80,有效。所以该地址有效。检查server_map是否存在该地址?当前server_map中的地址是192.168.1.1:8080,而当前地址的端口是80,所以不存在。输出FAIL.
第五行:Client地址的port是99999,超过65535。所以无效,输出ERR.
这样,输出结果与样例一致。
样例输入2:
10
Server 192.168.1.1:80
Client 192.168.1.1:80
Client 192.168.1.1:8080
Server 192.168.1.1:80
Server 192.168.1.1:8080
Server 192.168.1.999:0
Client 192.168.1.1.8080
Client 192.168.1.1:8080
Client 192.168.1.1:80
Client 192.168.1.999:0
处理过程:
第1行:Server,地址有效。存入server_map,输出OK.
第2行:Client,地址有效,存在server,输出1.
第3行:Client,地址是192.168.1.1:8080,此时server_map中没有该地址,所以输出FAIL.
第4行:Server,地址192.168.1.1:80已经被占用,输出FAIL.
第5行:Server,地址有效且未被占用,存入,输出OK(编号5)。
第6行:Server,地址是192.168.1.999:0。ip_part中的第三部分是999,超过255,所以地址无效,输出ERR.
第7行:Client的地址是192.168.1.1.8080。分割冒号是否存在?原地址是“192.168.1.1.8080”,找不到冒号,所以无效,输出ERR.
第8行:Client的地址是192.168.1.1:8080。检查是否有效?是的。server_map中存在该地址吗?是的,编号5。所以输出5.
第9行:Client地址有效,对应server的编号1,输出1.
第10行:Client的地址是192.168.1.999:0。ip_part中的第三个部分是999,无效。输出ERR.
所以,输出与样例一致。
现在,这个代码应该能正确处理问题。但需要注意可能的边界条件,比如:
- 数值刚好是0的情况。例如,port是0,或者某个ip部分是0。例如,0.0.0.0:0是否合法?是的,因为每个部分都是0,没有前导零,数值正确。
- 前导零的情况,如“01”是错误的。
- 分割点或冒号的位置是否正确。
综上,这个代码应该能正确解决问题。</think>要解决这个问题,我们需要模拟网络连接的过程,判断每台计算机(服务机或客户机)的连接状态。关键在于验证地址串的合法性以及处理服务机和客户机的不同操作。
### 方法思路
1. **地址合法性验证**:
- 格式检查:地址串必须是形如 `a.b.c.d:e` 的格式,其中 `a, b, c, d` 是 0-255 的整数,`e` 是 0-65535 的整数。
- 前导零检查:每个部分不能有多余的前导零(例如 `012` 无效,但 `0` 有效)。
- 范围检查:确保每个部分的数值在指定范围内。
2. **服务机和客户机处理**:
- **服务机**:使用哈希表记录合法地址,若地址已存在则输出 `FAIL`,否则输出 `OK`。
- **客户机**:检查地址是否存在哈希表中,存在则输出对应服务机编号,否则输出 `FAIL`。
### 解决代码
```cpp
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <unordered_map>
#include <cctype>
using namespace std;
bool is_valid_num(const string &s, int max_val) {
if (s.empty()) return false;
if (s.size() > 1 && s[0] == '0') return false;
for (char c : s) {
if (!isdigit(c)) return false;
}
long long num = 0;
for (char c : s) {
num = num * 10 + (c - '0');
if (num > max_val) return false;
}
return true;
}
bool is_valid_address(const string &ad) {
size_t colon_pos = ad.find(':');
if (colon_pos == string::npos || colon_pos == 0 || colon_pos == ad.size() - 1) {
return false;
}
if (ad.find(':', colon_pos + 1) != string::npos) {
return false;
}
string ip_part = ad.substr(0, colon_pos);
string port_part = ad.substr(colon_pos + 1);
vector<string> ip_parts;
size_t start = 0;
int cnt = 0;
while (cnt < 3) {
size_t dot_pos = ip_part.find('.', start);
if (dot_pos == string::npos) break;
ip_parts.push_back(ip_part.substr(start, dot_pos - start));
start = dot_pos + 1;
cnt++;
}
ip_parts.push_back(ip_part.substr(start));
if (ip_parts.size() != 4) {
return false;
}
for (const string &part : ip_parts) {
if (!is_valid_num(part, 255)) {
return false;
}
}
if (!is_valid_num(port_part, 65535)) {
return false;
}
return true;
}
int main() {
int n;
cin >> n;
unordered_map<string, int> server_map;
for (int i = 1; i <= n; ++i) {
string op, ad;
cin >> op >> ad;
bool valid = is_valid_address(ad);
if (op == "Server") {
if (!valid) {
cout << "ERR\n";
} else {
if (server_map.count(ad)) {
cout << "FAIL\n";
} else {
server_map[ad] = i;
cout << "OK\n";
}
}
} else {
if (!valid) {
cout << "ERR\n";
} else {
auto it = server_map.find(ad);
if (it != server_map.end()) {
cout << it->second << "\n";
} else {
cout << "FAIL\n";
}
}
}
}
return 0;
}
```
### 代码解释
1. **地址合法性验证**:
- `is_valid_num` 函数检查字符串是否为有效数字,并确保其值不超过给定范围。
- `is_valid_address` 函数检查地址格式是否正确,分割并验证各部分。
2. **主程序逻辑**:
- 读取输入,根据操作类型(服务机或客户机)处理每个地址。
- 使用哈希表记录合法服务机地址及其编号,处理重复地址和无效地址的情况。
通过这种方法,我们能够高效地验证地址合法性并处理网络连接状态,确保输出符合题目要求。
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