牛客[编程题] HJ39 判断两个IP是否属于同一子网
较难 通过率：18.58% 时间限制：1秒 空间限制：32M
描述
IP地址是由4个0-255之间的整数构成的，用"."符号相连。
二进制的IP地址格式有32位，例如：10000011，01101011，00000011，00011000;每八位用十进制表示就是131.107.3.24
子网掩码是用来判断任意两台计算机的IP地址是否属于同一子网络的根据。
子网掩码与IP地址结构相同，是32位二进制数，由1和0组成，且1和0分别连续，其中网络号部分全为“1”和主机号部分全为“0”。
你可以简单的认为子网掩码是一串连续的1和一串连续的0拼接而成的32位二进制数，左边部分都是1，右边部分都是0。
利用子网掩码可以判断两台主机是否在同一子网中。
若两台主机的IP地址分别与它们的子网掩码进行逻辑“与”运算（按位与/AND）后的结果相同，则说明这两台主机在同一子网中。
示例：
I P 地址 192.168.0.1
子网掩码 255.255.255.0
转化为二进制进行运算：
I P 地址 11000000.10101000.00000000.00000001
子网掩码 11111111.11111111.11111111.00000000
AND运算 11000000.10101000.00000000.00000000
转化为十进制后为：
192.168.0.0
I P 地址 192.168.0.254
子网掩码 255.255.255.0
转化为二进制进行运算：
I P 地址 11000000.10101000.00000000.11111110
子网掩码 11111111.11111111.11111111.00000000
AND运算 11000000.10101000.00000000.00000000
转化为十进制后为：
192.168.0.0
通过以上对两台计算机IP地址与子网掩码的AND运算后，我们可以看到它运算结果是一样的。均为192.168.0.0，所以这二台计算机可视为是同一子网络。
输入一个子网掩码以及两个ip地址，判断这两个ip地址是否是一个子网络。
若IP地址或子网掩码格式非法则输出1，若IP1与IP2属于同一子网络输出0，若IP1与IP2不属于同一子网络输出2。
注:
有效掩码与IP的性质为：
1. 掩码与IP每一段在 0 - 255 之间
2. 掩码的二进制字符串前缀为网络号，都由‘1’组成；后缀为主机号，都由'0'组成
1. 掩码与IP每一段在 0 - 255 之间
2. 掩码的二进制字符串前缀为网络号，都由‘1’组成；后缀为主机号，都由'0'组成
输入描述：
3行输入，第1行是输入子网掩码、第2，3行是输入两个ip地址
题目的示例中给出了三组数据，但是在实际提交时，你的程序可以只处理一组数据（3行）。
输出描述：
若IP地址或子网掩码格式非法则输出1，若IP1与IP2属于同一子网络输出0，若IP1与IP2不属于同一子网络输出2
示例1
输入：
255.255.255.0
192.168.224.256
192.168.10.4
255.0.0.0
193.194.202.15
232.43.7.59
255.255.255.0
192.168.0.254
192.168.0.1输出：
1
2
0说明：
对于第一个例子:
255.255.255.0
192.168.224.256
192.168.10.4
其中IP:192.168.224.256不合法，输出1
对于第二个例子:
255.0.0.0
193.194.202.15
232.43.7.59
2个与运算之后，不在同一个子网，输出2
对于第三个例子，2个与运算之后，如题目描述所示，在同一个子网，输出0
using System;
using System.Collections.Generic;
class Program
{
public static void Main()
{
string line;
List<string> lines = new List<string>();
while ((line = System.Console.ReadLine()) != null)
{ // 注意 while 处理多个 case
lines.Add(line);
if (lines.Count != 3) continue;
List<int> mask = new List<int>();
List<int> ip1 = new List<int>();
List<int> ip2 = new List<int>();
var b1 = IsValidMask(lines[0], mask);
var b2 = IsValidIp(lines[1], ip1);
var b3 = IsValidIp(lines[2], ip2);
if (!b1||!b2|| !b3)
{
System.Console.WriteLine(1);
return;
}
for (int i = 0; i < ip1.Count; i++)
{
ip1[i] = ip1[i] & mask[i];
ip2[i] = ip2[i] & mask[i];
if (ip1[i]!= ip2[i])
{
System.Console.WriteLine(2);
return;
}
}
System.Console.WriteLine(0);
return;
}
}
static bool IsValidIp(string ip,List<int>parts=null)
{
var arr = ip.Split('.');
if (arr.Length != 4) return false;
int temp;
foreach (var item in arr)
{
if (int.TryParse(item,out temp)&&temp>=0&&temp<=255)
{
if (parts!=null)
{
parts.Add(temp);
}
continue;
}
else
{
return false;
}
}
return true;
}
static bool IsValidMask(string mask, List<int> parts2=null)
{
List<int> parts = new List<int>();
if (!IsValidIp(mask,parts)) return false;
if (parts2!=null)
{
parts2.AddRange(parts);
}
string bin = string.Empty;
foreach (var item in parts)
{
bin += GetBinaryString(item);
}
if (bin.Contains("1")&&bin.Contains("0")&&!bin.Contains("01"))
{
return true;
}
return false;
}
static string GetBinaryString(int n)
{
string s = string.Empty;
while (n>0)
{
s= s.Insert(0,(n % 2).ToString());
n /= 2;
}
int count = 8 - s.Length;
for (int i = 0; i < count; i++)
{
s = s.Insert(0,"0");
}
return s;
}
}
