华为上机试题练习

1. 识别字符串中的整数并转换为数字形式（40分）

问题描述：
识别输入字符串中所有的整数，统计整数个数并将这些字符串形式的整数转换为数字形式整数。

要求实现函数：
void take_num(const char *strIn, int *n, unsigned int *outArray)

【输入】 strIn：   输入的字符串

【输出】 n：       统计识别出来的整数个数

outArray：识别出来的整数值，其中outArray[0]是输入字符串中从左到右第一个整数，

outArray[1]是第二个整数，以此类推。数组地址已经分配，可以直接使用

【返回】 无

注：

I、     不考虑字符串中出现的正负号(+, -)，即所有转换结果为非负整数（包括0和正整数）

II、    不考虑转换后整数超出范围情况，即测试用例中可能出现的最大整数不会超过unsigned int可处理的范围

III、   需要考虑 '0' 开始的数字字符串情况，比如 "00035" ，应转换为整数35；

"000" 应转换为整数0；"00.0035" 应转换为整数0和35（忽略小数点：mmm.nnn当成两个数mmm和nnn来识别）

IV、   输入字符串不会超过100 Bytes，请不用考虑超长字符串的情况。

示例
输入：strIn = "ab00cd+123fght456-25  3.005fgh"

输出：n = 6

outArray = {0, 123, 456, 25, 3, 5}

2. IP地址匹配（60分）

问题描述：
在路由器中，一般来说转发模块采用最大前缀匹配原则进行目的端口查找，具体如下：

IP地址和子网地址匹配：

IP地址和子网地址所带掩码做AND运算后，得到的值与子网地址相同，则该IP地址与该子网匹配。

比如：

IP地址：192.168.1.100

子网：192.168.1.0/255.255.255.0，其中192.168.1.0是子网地址，255.255.255.0是子网掩码。

192.168.1.100&255.255.255.0 = 192.168.1.0，则该IP和子网192.168.1.0匹配

IP地址：192.168.1.100

子网：192.168.1.128/255.255.255.192

192.168.1.100&255.255.255.192 = 192.168.1.64，则该IP和子网192.168.1.128不匹配

最大前缀匹配：

任何一个IPv4地址都可以看作一个32bit的二进制数，比如192.168.1.100可以表示为：11000000.10101000.00000001.01100100，

192.168.1.0可以表示为11000000.10101000.00000001.00000000

最大前缀匹配要求IP地址同子网地址匹配的基础上，二进制位从左到右完全匹配的位数尽量多（从左到右子网地址最长）。比如：

IP地址192.168.1.100，同时匹配子网192.168.1.0/255.255.255.0和子网192.168.1.64/255.255.255.192，

但对于子网192.168.1.64/255.255.255.192，匹配位数达到26位，多于子网192.168.1.0/255.255.255.0的24位，

因此192.168.1.100最大前缀匹配子网是192.168.1.64/255.255.255.192。

请编程实现上述最大前缀匹配算法。

要求实现函数：
void max_prefix_match(const char *ip_addr, const char *net_addr_array[], int *n)

【输入】ip_addr：IP地址字符串，严格保证是合法IPv4地址形式的字符串

net_addr_array：子网地址列表，每一个字符串代表一个子网，包括子网地址和掩码，

表现形式如上述，子网地址和子网掩码用’/’分开，严格保证是

合法形式的字符串；如果读到空字符串，表示子网地址列表结束

【输出】n：最大前缀匹配子网在*net_addr_array[]数组中对应的下标值。如果没有匹配返回-1

示例
输入：

ip_addr = "192.168.1.100"

net_addr_array[] =

{

"192.168.1.128/255.255.255.192",

"192.168.1.0/255.255.255.0",

"192.168.1.64/255.255.255.192",

"0.0.0.0/0.0.0.0",

""

}

输出：n = 2

/*10的n次方*/
int expk(int n)
{
int sum=1;
int i;
for(i=0;i<n;i++)
{
sum*=10;
}
return sum;
}
/*识别字符串中的整数并转换为数字形式*/
void take_num(const char *strIn, int *n, unsigned int *outArray)
{
int i,j,k;
unsigned int sum;
int oi;
int num[20];
int c;
if(strIn == NULL)
return;
i=0;
j=0;
oi=0;
sum=0;
while((c=strIn[i])!='\0')
{
if(c>=48 && c<=57)
{
num[j]=c;
j++;
}
else if(j!=0)
{
for(k=j-1;k>=0;k--)
{
sum+= (num[k]-48)*expk(j-1-k);
}
outArray[oi]=sum;
oi++;
j=0;
sum=0;

}

i++;
}

*n=oi;
}

void show_num(unsigned int *outNum, int n)
{
<span style="white-space:pre">	</span>int i;
<span style="white-space:pre">	</span>printf("total num: %d\n",n);
<span style="white-space:pre">	</span>for(i=0;i<n;i++)
<span style="white-space:pre">	</span>{
<span style="white-space:pre">		</span>printf("%d ",outNum[i]);
<span style="white-space:pre">	</span>}
<span style="white-space:pre">	</span>printf("\n");
}

/************************************************************************************************
* IP地址最大前缀匹配
*
*************************************************************************************************/
unsigned int ip2Num(char *ip)
{
unsigned int num = 0;
int a[4] = {0};
sscanf(ip,"%d.%d.%d.%d",&a[3],&a[2],&a[1],&a[0]);
num = a[0]+(a[1]<<8)+(a[2]<<16)+(a[3]<<24);

return num;
}
void subNet2Num(char *net_addr, unsigned int *sub_addr,unsigned int *sub_mask)
{
unsigned int num = 0;
int a[8] = {0};
sscanf(net_addr,"%d.%d.%d.%d/%d.%d.%d.%d",&a[0],&a[1],&a[2],&a[3],&a[4],&a[5],&a[6],&a[7]);

*sub_addr = a[3]+(a[2]<<8)+(a[1]<<16)+(a[0]<<24);
*sub_mask = a[7]+(a[6]<<8)+(a[5]<<16)+(a[4]<<24);
}

int get_matchSize(unsigned int num)
{
int i;
for(i=0;i<32;i++)
{
if( (num>>i) <= 0)
{
break;
}
}
return (32-i);
}
int is_match(const char *ip_addr, const char *net_addr, int *match_size)
{
unsigned int ip_addr_num = 0;
unsigned int sub_addr_num = 0;
unsigned int sub_mask_num = 0;
int count = 0;

ip_addr_num = ip2Num(ip_addr);
subNet2Num(net_addr, &sub_addr_num, &sub_mask_num);

if( (ip_addr_num&sub_mask_num) == sub_addr_num)
{
*match_size = get_matchSize(ip_addr_num^sub_addr_num);
return 1;
}
else
{
*match_size = 0;
return 0;
}
}

int get_arrayRowSize(const char *str[])
{
int i;
int flag = 0;
char *p;

p=str;
for(i=0;;i++)
{
if(*(p+i) == '\0')
{
flag = 1;
}
else if(flag == 1)
{
break;
}
}
return i;
}
void max_prefix_match(const char *ip_addr, const char *net_addr_array[], int *n)
{
char *p;
char *str;
int rowSize;

int i;
int m_size;
int max_i = -1; //最大匹配下标值
int max_size = -1; //最大匹配个数

/*直接访问net_addr_array[index] 出错，编译器不能获得二维字符串的行长度，
只是跳了一个指针的长度，无法正确获得下一个字符串成员，所以这里先确定数组行长度*/
p = net_addr_array;
rowSize = get_arrayRowSize(net_addr_array);

if(ip_addr == NULL || net_addr_array == NULL)
{
printf("input is NULL\n");
return;
}

i = 0;
while(1)
{
str = p+i*rowSize;
if(str[0] != '\0')
{
if(is_match(ip_addr,str,&m_size))
{
if(max_size<m_size)
{
max_i = i;
max_size = m_size;
}
}

}
else
{
break;
}

i++;
}
*n = max_i;
}

void main()
{

#if 0
char strIn[] = "ab00c01208d-9-3p.53.00+123fght456-25  3.005fgh";
int n;
unsigned int outNum[20];

take_num(strIn,&n,outNum);

show_num(outNum,n);
#endif

int max_n;
char ip_addr[16] = "192.168.1.100";
char net_addr_array[][35]=\
{
"192.168.1.128/255.255.255.192",
"192.168.1.0/255.255.255.0",
"192.168.1.64/255.255.255.192",
"0.0.0.0/0.0.0.0",
""
};

max_prefix_match(ip_addr, net_addr_array,&max_n);

printf("max n is : %d \n",max_n);

}