- IP地址是由4個0-255之間的整數(shù)構(gòu)成的，用"."符號相連。
- 二進(jìn)制的IP地址格式有32位，例如：10000011，01101011，00000011，00011000;每八位用十進(jìn)制表示就是131.107.3.24
- 子網(wǎng)掩碼是用來判斷任意兩臺計算機(jī)的IP地址是否屬于同一子網(wǎng)絡(luò)的根據(jù)。
- 子網(wǎng)掩碼與IP地址結(jié)構(gòu)相同，是32位二進(jìn)制數(shù)，由1和0組成，且1和0分別連續(xù)，其中- 網(wǎng)絡(luò)號部分全為“1”和主機(jī)號部分全為“0”。
- 你可以簡單的認(rèn)為子網(wǎng)掩碼是一串連續(xù)的1和一串連續(xù)的0拼接而成的32位二進(jìn)制數(shù)，左邊部分都是1，右邊部分都是0。
- 利用子網(wǎng)掩碼可以判斷兩臺主機(jī)是否在同一子網(wǎng)中。
- 若兩臺主機(jī)的IP地址分別與它們的子網(wǎng)掩碼進(jìn)行邏輯“與”運算（按位與/AND）后的結(jié)果相同，則說明這兩臺主機(jī)在同一子網(wǎng)中。
示例：
IP地址: 192.168.0.1
子網(wǎng)掩碼: 255.255.255.0
轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制進(jìn)行運算：
IP地址: 11000000.10101000.00000000.00000001
子網(wǎng)掩碼: 11111111.11111111.11111111.00000000
AND運算 11000000.10101000.00000000.00000000
轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制后為：192.168.0.0
IP地址: 192.168.0.254
子網(wǎng)掩碼: 255.255.255.0
轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制進(jìn)行運算：
IP地址:11000000.10101000.00000000.11111110
子網(wǎng)掩碼:11111111.11111111.11111111.00000000
AND運算:11000000.10101000.00000000.00000000
轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制后為：192.168.0.0
通過以上對兩臺計算機(jī)IP地址與子網(wǎng)掩碼的AND運算后，我們可以看到它運算結(jié)果是一樣的。均為192.168.0.0，所以這二臺計算機(jī)可視為是同一子網(wǎng)絡(luò)。
輸入一個子網(wǎng)掩碼以及兩個ip地址，判斷這兩個ip地址是否是一個子網(wǎng)絡(luò)。
若IP地址或子網(wǎng)掩碼格式非法則輸出1，若IP1與IP2屬于同一子網(wǎng)絡(luò)輸出0，若IP1與IP2不屬于同一子網(wǎng)絡(luò)輸出2。
注:
有效掩碼與IP的性質(zhì)為：
- 掩碼與IP每一段在 0 - 255 之間
- 掩碼的二進(jìn)制字符串前綴為網(wǎng)絡(luò)號，都由‘1’組成；后綴為主機(jī)號，都由'0'組成
輸入描述：
3行輸入，第1行是輸入子網(wǎng)掩碼、第2，3行是輸入兩個ip地址
題目的示例中給出了三組數(shù)據(jù)，但是在實際提交時，你的程序可以只處理一組數(shù)據(jù)（3行）。
輸出描述：
若IP地址或子網(wǎng)掩碼格式非法則輸出1，若IP1與IP2屬于同一子網(wǎng)絡(luò)輸出0，若IP1與IP2不屬于同一子網(wǎng)絡(luò)輸出2
示例1
輸入：
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
輸出：
1
2
0
說明：
對于第一個例子:
255.255.255.0
192.168.224.256
192.168.10.4
其中IP:192.168.224.256不合法，輸出1
對于第二個例子:
255.0.0.0
193.194.202.15
232.43.7.59
2個與運算之后，不在同一個子網(wǎng)，輸出2
對于第三個例子，2個與運算之后，如題目描述所示，在同一個子網(wǎng)，輸出0
代碼
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner in = new Scanner(System.in);
String mask = in.nextLine();
String ip1 = in.nextLine();
String ip2 = in.nextLine();
if (!isLegalIP(ip1) || !isLegalIP(ip2) || !isLegalMask(mask)) {
System.out.println(1);
} else {
int[] i1 = mask(values(ip1), values(mask));
int[] i2 = mask(values(ip2), values(mask));
if (equals(i1, i2)) {
System.out.println(0);
} else {
System.out.println(2);
}
}
}
static int[] mask(int[] ip, int[] mask) {
for (int i = 0; i < 4; i++) {
ip[i] &= mask[i];
}
return ip;
}
static boolean equals(int[] ip1, int[] ip2) {
for (int i = 0; i < 4; i++) {
if (ip1[i] != ip2[i]) {
return false;
}
}
return true;
}
static boolean isLegalIP(String ip) {
String[] temp = ip.split("\\.");
if (temp.length != 4) {
return false;
}
for (int i = 0; i < temp.length; i++) {
if (!temp[i].matches("[1-9]\\d*|0") || Integer.parseInt(temp[i]) > 255) {
return false;
}
}
return true;
}
static int[] values(String ip) {
String[] s = ip.split("\\.");
int[] v = new int[s.length];
for (int i = 0; i < v.length; i++) {
v[i] = Integer.parseInt(s[i]);
}
return v;
}
static boolean isLegalMask(String mask) {
if (!isLegalIP(mask)) {
return false;
} else {
int[] v = values(mask);
int x = (v[0] << 24) | (v[1] << 16) | (v[2] << 8) | v[3];
int b = Integer.bitCount(x);
if (b == 0 || b == 32) {
return false;
}
int m = 1 << 31;
while (true) {
if ((m & x) == 0) {
break;
}
b--;
m >>>= 1;
}
return b == 0;
}
}
}
