优雅竞赛之 UVa 1590 IP Networks

IP网络 UVa 1590

来自 算法入门 竞赛经典 第二版 第四章
习题4-5

UVa原题链接

最初以为该题比较简单，真正开始写才遇到许多问题。

问题：

• 位操作不直观，思考了一会
• 右移32位与没有位移相同

优雅之处：

• 简单易懂的位操作
• 简单化的解题方法
• 没有使用数组
• 代码逻辑清晰

关键之处：

将ip地址转成整数，即可方便直接位操作运算，而不用使用大量数组同时跨数组计算，使代码臃肿，可读性低。

具体实现代码如下

#include <iostream>#include <cstring>#include <string>#include <sstream>using namespace std;string int_to_ip(int i) {    stringstream ss;    string ip;    int i1 = (i >> 24) & 0xff;    int i2 = (i >> 16) & 0xff;    int i3 = (i >> 8) & 0xff;    int i4 = (i >> 0) & 0xff;    ss << i1 << '.' << i2 << '.' << i3 << '.' << i4;    ss >> ip;    return ip;}int ip_to_int(string ip) {    stringstream in(ip);    int r = 0;    for (int i = 0; i < 4; i++) {        string part;        getline(in, part, '.');        int v = atoi(part.c_str()) & 0xff;        r |= v << (3 - i) * 8;    }    return r;}int main() {    int n;    while (cin >> n) {        unsigned int ip_min = 0xffffffff;        unsigned int ip_max = 0x00000000;        for (int i = 0; i < n; i++) {            string str;            cin >> str;            unsigned int ip = ip_to_int(str) & 0xffffffff;            if (ip > ip_max) {                ip_max = ip;            }            if (ip < ip_min) {                ip_min = ip;            }        }        int bits = 32;        for (; bits > 0; bits--) {            if (ip_min >> (bits - 1) != ip_max >> (bits - 1)) {                //找到最高不同位，从此为开始将掩码和最小ip往后全置0即可                break;            }        }        unsigned int mask = 0b11111111111111111111111111111111;        for (int i = 0; i < bits; i++) {            //将末尾位全部置0            mask &= ~(1 << i);            ip_min &= ~(1 << i);        }        cout << int_to_ip(ip_min) << endl;        cout << int_to_ip(mask) << endl;    }    return 0;}

最后附上一段网上的实现

[刷题]算法竞赛入门经典(第2版) 4-5/UVa1590 - IP Networks

#include<iostream>unsigned i, m, num, ip[4], ipmax[4], ipmin[4], mask[4];int cmp(unsigned *a, unsigned *b) {//compare    for (int i = 0;i < 4;++i) {        if (a[i] < b[i]) return -1;        if (a[i] > b[i]) return 1;    }    return 0;}int main(){    //freopen("in.txt", "r", stdin);    while (scanf("%d", &m) != -1) {        scanf("%d.%d.%d.%d", &ip[0], &ip[1], &ip[2], &ip[3]);        for (i = 0;i < 4;++i) ipmax[i] = ipmin[i] = ip[i];        while (--m) {            scanf("%d.%d.%d.%d", &ip[0], &ip[1], &ip[2], &ip[3]);            if (cmp(ip, ipmax) == 1)                for (i = 0;i < 4;++i) ipmax[i] = ip[i];            else if (cmp(ip, ipmin) == -1)                for (i = 0;i < 4;++i) ipmin[i] = ip[i];        }        for (i = 0;i < 4;++i) {            if (i == 0 || mask[i - 1] == 255) {                mask[i] = 255 ^ (ipmax[i] ^ ipmin[i]);                for (int j = 0;j <= 8;++j)                    if ((mask[i] >> j) == (255 >> j)) {                        mask[i] = ((mask[i] >> j) << j);                        break;                    }            }            else mask[i] = 0;        }        printf("%u.%u.%u.%u\n", mask[0] & ipmax[0], mask[1] & ipmax[1], mask[2] & ipmax[2], mask[3] & ipmax[3]);        printf("%u.%u.%u.%u\n", mask[0], mask[1], mask[2], mask[3]);    }    return 0;}

评价：使用了大量数组操作，虽然使用位操作，但没有掌握其核心。可读性极差，逻辑不清晰，过程复杂。使用合理位操作可以大量简化代码。