[编程题]整数与IP地址间的转换

骑猪看日落 2022-07-13 01:17 142阅读 0赞

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### 一、问题描述 ###

原理：ip地址的每段可以看成是一个0-255的整数，把每段拆分成一个二进制形式组合起来，然后把这个二进制数转变成  
一个长整数。  
  
举例：一个ip地址为10.0.3.193

每段数字             相对应的二进制数
    10                   00001010
    0                    00000000
    3                    00000011
    193                  11000001

组合起来即为：00001010 00000000 00000011 11000001,转换为10进制数就是：167773121，即该IP地址转换后的数字就是它了。

IP的每段可以看成是一个0-255的整数，需要对IP地址进行校验。

**输入描述：**

输入 
    1 输入IP地址
    2 输入10进制型的IP地址

**输出描述：**

输出
    1 输出转换成10进制的IP地址
    2 输出转换后的IP地址

**输入例子：**

10.0.3.193
    167969729

**输出例子：**

167773121
    10.3.3.193

### 二、问题分析 ###

这其实只是位运算的问题。能用位运算符解决的事情就不要用算法，能用算法的就不用bitset。思路一，完全通过移位运算符来解决。思路二，采用bitset来解决。

**解题方式1：**

采用移位运算符来解决。

#include <string>
    #include <iostream>
    using namespace std;
    
    int main()
    {
        unsigned int a, b, c, d;
        char ch;
        while (cin >> a >> ch >> b >> ch >> c >> ch >> d)
        {
            cout << ((a << 24) | (b << 16) | (c << 8) | d) << endl;
            cin >> a;
            cout << ((a & 0xff000000) >> 24) << "." << ((a & 0x00ff0000) >> 16) << "." << ((a & 0x0000ff00) >> 8) << "." << (a & 0x000000ff) << endl;
        }
    
        return 0;
    }

**解题方式2：**

采用bitset存储解决，bitset存储时与string或者unsigned long相反，bitset索引为0保存的是低位，索引大的是保存高位。bitset构建时可以采用unsigned long构建或者通过string来构建。bitset方式可以通过\[\]获取指定索引的位。bitset可以通过to\_ulong方法转化为unsigned long类型。

#include <iostream>
    #include <bitset>
    #include <iterator>
    #include <string>
    #include <sstream>
    using namespace std;
    
    string decToHexStr(string n)
    {
        unsigned int a = atoi(n.c_str());
        bitset<8> bs(a);
        string s;
        for (int i = 7; i >= 0; i--)
        {
            s = s + to_string(bs[i]);
        }
        return s;
    }
    
    string hexStrToNum(string s)
    {
        bitset<32> bs(s);
        return to_string(bs.to_ulong());
    }
    
    string convert(unsigned long num)
    {
        bitset<32> bs(num);
        string s;
        bitset<8> t;
        for (int i = 31; i >= 0; i--)
        {
            t[i % 8] = bs[i];
            if ( i % 8 == 0)
            {
                s = s + to_string(t.to_ulong()) + ".";
            }
        }
        return s.substr(0, s.size() - 1);
    }
    
    int main()
    {
        string ip;
        unsigned long num;
        while (cin >> ip >> num)
        {
            istringstream is(ip);
            string n, str;
            while (getline(is, n, '.'))
            {
                str += decToHexStr(n);
            }
            cout << hexStrToNum(str) << endl;
            cout << convert(num) << endl;
        }
    
        return 0;
    }