leetcode 468. 验证IP地址（IPv4,IPv6）

编写一个函数来验证输入的字符串是否是有效的 IPv4 或 IPv6 地址。

如果是有效的 IPv4 地址，返回 "IPv4" ；

如果是有效的 IPv6 地址，返回 "IPv6" ；

如果不是上述类型的 IP 地址，返回 "Neither" 。

IPv4 地址由十进制数和点来表示，每个地址包含 4 个十进制数，其范围为 0 - 255， 用(".")分割。比如，172.16.254.1；

同时，IPv4 地址内的数不会以 0 开头。比如，地址 172.16.254.01 是不合法的。

IPv6 地址由 8 组 16 进制的数字来表示，每组表示 16 比特。这些组数字通过 (":")分割。比如,  2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 是一个有效的地址。而且，我们可以加入一些以 0 开头的数字，字母可以使用大写，也可以是小写。所以， 2001:db8:85a3:0:0:8A2E:0370:7334 也是一个有效的 IPv6 address地址 (即，忽略 0 开头，忽略大小写)。

然而，我们不能因为某个组的值为 0，而使用一个空的组，以至于出现 (::) 的情况。 比如， 2001:0db8:85a3::8A2E:0370:7334 是无效的 IPv6 地址。

同时，在 IPv6 地址中，多余的 0 也是不被允许的。比如， 02001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 是无效的。

示例 1：

输入：IP = "172.16.254.1"
输出："IPv4"
解释：有效的 IPv4 地址，返回 "IPv4"

示例 2：

输入：IP = "2001:0db8:85a3:0:0:8A2E:0370:7334"
输出："IPv6"
解释：有效的 IPv6 地址，返回 "IPv6"

示例 3：

输入：IP = "256.256.256.256"
输出："Neither"
解释：既不是 IPv4 地址，又不是 IPv6 地址

示例 4：

输入：IP = "2001:0db8:85a3:0:0:8A2E:0370:7334:"
输出："Neither"

示例 5：

输入：IP = "1e1.4.5.6"
输出："Neither"

提示：IP 仅由英文字母，数字，字符 '.' 和 ':' 组成。

来源：力扣（LeetCode）链接：https://leetcode-cn.com/problems/validate-ip-address

Code :

class Solution {
public:
    vector<string> res_token;//全局变量

    void split(string s,char ch){
        string token;
        istringstream str_stream(s);
        while(getline(str_stream,token,ch))
            res_token.push_back(token);
    }

    int calculate(string s){
        int sum=0;
        for(int i=0;i<s.size();i++){
            if(s[i]>'9' || s[i]<'0')
                return -1;
            sum=sum*10+s[i]-'0';      
        }
        return sum;
    }

    string validIPv4Address(string s){
        split(s,'.');
        if(res_token.size()!=4)
            return "Neither";
        for(int i=0;i<res_token.size();i++){
            if(res_token[i].size()==0 || res_token[i].size()>3)
                return "Neither";
            if(res_token[i].size()>1 && res_token[i][0]=='0')
                return "Neither";
            if(calculate(res_token[i])<0 || calculate(res_token[i])>255)
                return "Neither";
        }
        return "IPv4";
    }

    bool isValid(string s){
        for(int i=0;i<s.size();i++){
            if((s[i]>='0' && s[i]<='9')||(s[i]>='a' && s[i]<='f')||(s[i]>='A' && s[i]<='F'))
                continue;
            else return false;
        }
        return true;
    }

    string validIPv6Address(string s){
        split(s,':');
        if(res_token.size()!=8)
            return "Neither";
        for(int i=0;i<res_token.size();i++){
            if(res_token[i].size()==0 || res_token[i].size()>4)
                return "Neither";
            if(!isValid(res_token[i]))
                return "Neither";
        }
        return "IPv6";
    }

    string validIPAddress(string IP) {
        if(count(IP.begin(),IP.end(),'.')==3)
            return validIPv4Address(IP);
        else if(count(IP.begin(),IP.end(),':')==7)
            return validIPv6Address(IP);
        else return "Neither";
    }
};

思路：
（1）首先IPv4和IPv6的判断要分为两个不同的函数，根据传入string中'.'、 ':'的数量决定传入哪个函数，还是直接返回"Neither"

（2）不论是IPv4还是IPv6的验证子函数，都需要将传入的string按分隔符'.'或':'分为几个token，然后依次判断某个token是否合法，这里就需要用到了split

（3）IPv4的验证思路如下：

　　1）首先验证每个token的长度是否符合，如果为空或超过3位，直接返回"Neither"

　　2）要求不能有多余的0，因此对于每个token，若长度大于1且第1位(下标为0)是0，则不合法，返回"Neither"

　　3）长度符合的情况下，计算每个token的大小，若出现了非数字、或计算结果不在[0,255]范围内，返回"Neither"，为了看起来更干净加单独的一个子函数calculate()

　　4）若上边的关卡都通过了，说明是一个正确的IPv4地址，返回"IPv4"

（4）IPv6的验证思路如下：

　　1）同样，先验证每个token的长度是否符合，如果为空或超过4位，直接返回"Neither"

　　2）对于每个token，验证每一位是否属于数字、小写字母或大写字母，若都不属于则不是IPv6地址，返回"Neither"，为了看起来更干净加单独的一个子函数isValid()

　　3）若上边的关卡都通过了，说明是一个正确的IPv6地址，返回"IPv6"