93. 还原 IP 地址

题目起源：力扣（LeetCode）https://leetcode-cn.com/problems/restore-ip-addresses

题目

给定一个只蕴含数字的字符串，还原它并返回所有可能的 IP 地址格局。

无效的 IP 地址正好由四个整数（每个整数位于 0 到 255 之间组成），整数之间用 ‘.’ 分隔。

示例:

 输出: "25525511135"
输入: ["255.255.11.135", "255.255.111.35"]

解题思路

思路：回溯

先看题目，题目要求的是给定一个只蕴含数字的字符串，还原返回所有可能的 IP 地址格局。至于 IP 地址的无效格局，是由 4 个整数（0~255），整数间用 ‘.’ 分隔组成。

首先，依据题目，借助示例来看下：

s = "25525511135"

假如，给定的字符串如下面示例，那么咱们在第一个片段中，咱们有三种抉择的可能：

• 选 ‘2’；
• 选 ’25’；
• 选 ‘255’。

当第一片段抉择结束后，后续的三个片段，也以同样的模式去抉择。然而咱们在抉择的过程中可能会出错，如果出错的话，此时咱们就须要撤销这项抉择，转而去尝试另外一个抉择。

同样的，这里咱们的抉择是有根据的，并非随便抉择。由题目，咱们也能够发现，每个片段可抉择的数字区间在 [0, 255] 之间，这里也示意长度不能超过 3。

这里还有个须要留神的，题目中并没有明确指出。每个片段中抉择的数字是不能有前导 0 的，0 能够作为一个抉择，然而不能呈现 ‘0…’ 这样的模式，这个也是在测试用例没过的时候发现的。╮(╯▽╰)╭

后面说了抉择以及限度，那咱们如何能力确认，当抉择结束之后，抉择组成的片段就是无效的？

• 首先，要在后面所述的限度条件下进行抉择；
• 再来，题目要求还原，也就是，咱们抉择完 4 个片段之后，必须是要用完所有字符的。
• 如果抉择结束，然而没有用完字符，示意此项抉择不合乎，返回，回溯；如果先用完字符，然而没有找齐 4 个片段，同样回溯。
• 因为还原的后果可能不止一种，当找到无效的组合，存入返回列表中，持续搜寻直至所有可能的抉择都尝试一次。

具体的代码实现如下（含正文）。

代码实现

class Solution:
    def restoreIpAddresses(self, s: str) -> List[str]:
        res = []
        # 这里初始化长度为 4 的列表，别离存储对应 4 个片段
        sub_res = [0] * 4

        def dfs(seg_id, seg_first):
            # 先看找到 4 个片段的状况
            # 这里可能呈现字符齐全应用，以及未应用齐全的状况
            if seg_id == 4:
                # 应用齐全则增加到列表后返回
                if seg_first == len(s):
                    res.append('.'.join(str(seg)for seg in sub_res))
                # 未齐全应用则间接返回
                return
            
            # 若未找到 4 个片段，则持续查找
            # 这里要留神未找到 4 个片段却应用完字符的状况
            if seg_first == len(s):
                return

            # 不能存在前导 0，如果有 0，那么以后片段只能为独自 0
            if s[seg_first] == "0":
                sub_res[seg_id] = 0
                dfs(seg_id+1, seg_first+1)

            addr = 0
            # 每个片段抉择的状况
            for seg_last in range(seg_first, len(s)):
                # 这里用整型来示意，前面再转换为字符串类型，防止过于频繁的切片
                addr = addr * 10 + (ord(s[seg_last]) - ord('0'))

                # 大于 0，但小于等于 255 的状况
                if 0 < addr <= 255:
                    sub_res[seg_id] = addr
                    dfs(seg_id+1, seg_last+1)
                # 其余状况间接跳出循环
                else:
                    break
            
        dfs(0, 0)
        return res  

实现后果

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