识别有效的IP地址和掩码并进行分类统计

在牛客网上，刷了这一题，并用牛客网提供的OJ。总结了一些，编程中遇到的问题。

题目描述

请解析IP地址和对应的掩码，进行分类识别。要求按照A/B/C/D/E类地址归类，不合法的地址和掩码单独归类。

所有的IP地址划分为 A,B,C,D,E五类

 A类地址1.0.0.0~126.255.255.255; 

 B类地址128.0.0.0~191.255.255.255; 

 C类地址192.0.0.0~223.255.255.255;

 D类地址224.0.0.0~239.255.255.255；

 E类地址240.0.0.0~255.255.255.255

 私网IP范围是：

 10.0.0.0～10.255.255.255

 172.16.0.0～172.31.255.255

 192.168.0.0～192.168.255.255

子网掩码为前面是连续的1，然后全是0

输入描述:

多行字符串。每行一个IP地址和掩码，用~隔开。

输出描述:

统计A、B、C、D、E、错误IP地址或错误掩码、私有IP的个数，之间以空格隔开。

输入例子:

10.70.44.68~255.254.255.0
1.0.0.1~255.0.0.0
192.168.0.2~255.255.255.0
19..0.~255.255.255.0

输出例子:

1 0 1 0 0 2 1

本题的关键在于掩码的检查：

1、255.255.255.255，0.0.0.0不合法；

2、255.63.255.0，这种形式的，63是低位全1，后台代码检测时应该把高位去掉，所以这个是合法，

3、同理255.255.255.32，32是高位有0，低位也有0，所以合法，但是255.255.255.31，尽管高位有0被去掉而低位全1，因为高位0被去掉以后，剩下的就是全1了，这种情况就被当成第1种情况处理了，所以这个不合法。

4、注意255.0.0.32，不要在编程的时候把中间两个省略掉，否则就会变成合法的了。

5、 A类地址1.0.0.0~126.255.255.255; 例如：0.98.251.80，不属于A类的范围，但是也不是错误的；大于255.255.255.255的IP不属于任一类，但是格式上没有错误。

 

这个是根据的我测试结果猜测的，可能有其他的原因，但是按照这个规律，用C语言来做是可以AC的，所以上面结论差不多正确。

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <string>
#include <math.h>

using namespace std;

int A_count = 0;
int B_count = 0;
int C_count = 0;
int D_count = 0;
int E_count = 0;
int error_count = 0;
int private_IP_count = 0;

int IP_tmp[4] = { 0, 0, 0, 0 };

int IP_error(string str)
{
    int pos = 0;
    string temp[4];
    for (int i = 0; i < 4; i++)
    {
        IP_tmp[i] = 0;
    }
    

    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        pos = str.find(".");
        temp[i] = str.substr(0, pos);
        str = str.substr(pos + 1, str.size());
    }
    if (str.find(".") != str.npos) //点分错误
    {
        error_count++;
        return 1;
    }
    temp[3] = str;

    for (int i = 0; i < 4; i++)    //每段的位数错误
    {
        if (!(temp[i].size() >= 1 && temp[i].size() <= 3))
        {
            error_count++;
            return 1;
        }
    }
    for (int j = 0; j < 4; j++)
    {
        for (int i = temp[j].size() - 1; i >= 0; i--)    //是不是0-9之间
        {
            if (!(temp[j][i] >= '0' && temp[j][i] <= '9'))
            {
                error_count++;
                return 1;
            }
            else
            {
                IP_tmp[j] += (temp[j][i] - '0')*pow(10, temp[j].size() - 1 - i);
            }
        }
    }
    return 0;
}
int IP_area(int Array0,int Array1)
{
    if (Array0 >= 1 && Array0 <= 126)
    {
        A_count++;
        if (Array0 == 10)
        {
            private_IP_count++;
        }
    }
    else if (Array0 == 127 && Array1 >= 16 && Array1 <= 31)
    {
        private_IP_count++;
    }
    else if (Array0 >= 128 && Array0 <= 191)
    {
        B_count++;
    }
    else if (Array0 >= 192 && Array0 <= 223)
    {
        C_count++;
        if (Array0 == 192 && Array1 == 168)
        {
            private_IP_count++;
        }
    }
    else if (Array0 >= 224 && Array0 <= 239)
    {
        D_count++;
    }
    else if (Array0 >= 240 && Array0 <= 255)
    {
        E_count++;
    }
    else
    {
        //error_count++;
        return 0;
    }
    return 0;
}
int Mark_error(string str)
{
    int pos = 0;
    string temp[4];
    int tmp[4] = { 0 };

    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        pos = str.find(".");
        temp[i] = str.substr(0, pos);
        str = str.substr(pos + 1, str.size());
    }
    if (str.find(".") != str.npos) //点分错误
    {
        error_count++;
        return 1;
    }
    temp[3] = str;

    for (int i = 0; i < 4; i++)    //每段的位数错误
    {
        if (!(temp[i].size() >= 1 && temp[i].size() <= 3))
        {
            error_count++;
            return 1;
        }
    }
    for (int j = 0; j < 4; j++)
    {
        for (int i = temp[j].size() - 1; i >= 0; i--)    //是不是0-9之间
        {
            if (!(temp[j][i] >= '0' && temp[j][i] <= '9'))
            {
                error_count++;
                return 1;
            }
            else
            {
                tmp[j] += (temp[j][i] - '0')*pow(10, temp[j].size() - 1 - i);
            }
        }
    }
    char flag = 0;
    string b;
    for (int j = 0; j < 4; j++)
    {
        for (int i = 7; i >= 0; i--)
        {
            if (((tmp[j] >> i) & 1) == 1)
            {
                flag = 1;
                b.push_back('1');
            }
            if (((tmp[j] >> i) & 1) == 0 && flag == 1)
            {
                b.push_back('0');
            }
        }
        if (flag == 0)
        {
            b.push_back('0');
        }
        else
        {
            flag = 0;
        }
        
    }
    if (b.find('0') != b.npos && b.find('1') != b.npos)
    {
        if (b.find_first_of('0') < b.find_last_of('1'))
        {
            error_count++;
            return 1;
        }
    }
    else
    {
        error_count++;
        return 1;
    }
    return 0;
}
int main(void)
{
    string str;


    while (getline(cin, str))
    {
        string str1, str2;
        int pos;
        pos = str.find("~");
        str1 = str.substr(0, pos);
        str2 = str.substr(pos + 1, str.size());

        if (IP_error(str1) == 0)
        {
            if (Mark_error(str2) == 0)
            {
                IP_area(IP_tmp[0],IP_tmp[1]);
            }
        }
        //cout << A_count << ' ' << B_count << ' ' << C_count << ' ' << D_count << ' ' << E_count << ' ' << error_count << ' ' << private_IP_count << endl;

    }
    cout << A_count << ' ' << B_count << ' ' << C_count << ' ' << D_count << ' ' << E_count << ' ' << error_count << ' ' << private_IP_count << endl;

    return 0;
}