【较难】算法nodeJs:判断两个IP是否属于同一子网

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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中同一子网中。

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

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

image.png

const rl = require("readline").createInterface({ input: process.stdin });
var iter = rl[Symbol.asyncIterator]();
const readline = async () => (await iter.next()).value;

void (async function () {
    const mask = await readline();
    const ip1 = await readline();
    const ip2 = await readline();

    //校验ip
    const validIp = (ip) =>
        ip
            .split(".")
            .map(Number)
            .every((item) => item >= 0 && item <= 255);
    //校验掩码
    const validMask = (mask) => {
        const list = mask.split(".").map(Number);
        if (list.length != 4 || list.some((item) => item > 255 || item < 0))
            return false;
        const str = list.reduce(
            (pre, cur) => pre + cur.toString(2).padStart(8, 0),
            ""
        );
        return !str.includes("01") && str.includes("10");
    };
    //校验同一子网络
    const validSameNet = (mask, ip1, ip2) => {
        let maskAndIp1 = "",
            maskAndIp2 = "";
        for (let i = 0; i < 4; i++) {
            maskAndIp1 += (mask[i] & ip1[i]).toString(2).padStart(8, 0);
            maskAndIp2 += (mask[i] & ip2[i]).toString(2).padStart(8, 0);
        }
        return maskAndIp1 === maskAndIp2;
    };
    if (!validIp(ip1) || !validIp(ip2) || !validMask(mask)) console.log(1);
    else if (validSameNet(mask.split("."), ip1.split("."), ip2.split(".")))
        console.log(0);
    else console.log(2);
})();