子网掩码

问题 A: 子网掩码

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题目描述

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。
最为简单的理解就是两台计算机各自的IP地址与子网掩码进行AND运算后，如果得出的结果是相同的，则说明这两台计算机是处于同一个子网络上的，可以进行直接的通讯。就这么简单。

请看以下示例：

运算演示之一：
IP地址　 192.168.0.1
子网掩码　 255.255.255.0

转化为二进制进行运算：
IP地址　 11010000.10101000.00000000.00000001
子网掩码　11111111.11111111.11111111.00000000

AND运算：
　　　　　11010000.10101000.00000000.00000000

转化为十进制后为：
　　　　　　192.168.0.0

运算演示之二：
IP地址　 192.168.0.254
子网掩码　 255.255.255.0

转化为二进制进行运算：
IP地址　 11010000.10101000.00000000.11111110
子网掩码　11111111.11111111.11111111.00000000

AND运算：
　　　　　11010000.10101000.00000000.00000000

转化为十进制后为：
　　　　　　192.168.0.0

运算演示之三：
IP地址　 192.168.0.4
子网掩码　 255.255.255.0

转化为二进制进行运算：
IP地址　 11010000.10101000.00000000.00000100
子网掩码　11111111.11111111.11111111.00000000

AND运算：
　　　　　11010000.10101000.00000000.00000000

转化为十进制后为：
　　　　　　192.168.0.0

通过以上对三组计算机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，所以计算机就会把这三台计算机视为在同一子网络。

输入

输入的第一行是本机IP地址；
第二行是子网掩码；
第三行是一个整数N，表示后面有N个IP地址；
接下来N行：
第1个IP地址
...
...
第N个IP地址

输出

计算并输出N个IP地址是否与本机在同一子网内。对于在同一子网的输出“INNER”，对于在不同子网的输出“OUTER”。

样例输入

192.168.0.1
255.255.255.0
3
192.168.0.2
192.168.0.254
192.168.1.2

样例输出

INNER
INNER
OUTER

原创的代码, 就用了数组, string, 这些简单的存储结构写的. 在转化成二进制那里, 本来想用一个数来存储, 但是如果前面有0, 就会给后面的and运算带来困难. 所以还是用字符串来存储

#include <iostream>
#include<cstring>
#include<cmath>
using namespace std;

void binary(int num,int start,int *bin);        
//将数转化为二进制
int *translateIP(string s);
//把string转化为二进制数        
int dicimal(int num);
//将二进制转换为十进制
string AND(int *IP,int *subnum);
//与子网掩码AND运算之后转化为10进制并加成一个数

void binary(int num,int start,int *bin)     //将数转化为二进制,除二倒取余(倒着放)
{
    int locate = start * 8;
    for (int i=0;i<8;i++)
    {
        bin[7 - i + locate] = num % 2;
        num /= 2;
    }
}

int *translateIP(string s)      //把string转化为二进制数
{
    int num=0,order=0;
    bool ifnewnum=0;        //是否开始了新的数
    int bin[32]={0};        //用来存二进制
    for(int i=0;s[i]!='\0';i++)
    {
        if(s[i]=='.')
            {
                ifnewnum=1;
                continue;
            }
        if(ifnewnum)
            {
                binary(num, order++,bin);       //一个数取完就转换成二进制存入
                num=0;
            }
        num=num*10+s[i]-'0';
        ifnewnum=0;
    }
    binary(num,order,bin);
    return bin;
}


int dicimal(int num)        //将二进制转换为十进制
{
    int temp,dicimalnumber=0;
     for (int i=0;num != 0;i++)
    {
        temp = num % 10;
        dicimalnumber+=temp*pow(2,i);
        num /= 10;
    }
    return dicimalnumber;
}

string AND(int *IP,int *subnum)     //与子网掩码AND运算
{
    int num;
    string s;
    for(int i=0;i<32;i++)
    {
        num=IP[i]&subnum[i];
        s+= char('0' + num);
    }
    return s;       //虽然题目要求转化为十进制再比较,但可以直接用二进制形式判断
}

int main()
{
    string IP,subnet_mask;      //存原始IP和掩码
    cin>>IP>>subnet_mask;

    int IPnum[32];
    memcpy(IPnum, translateIP(IP), sizeof(IPnum));  //将string转换成二进制数存入IPnum
    int subnum[32];
    memcpy(subnum, translateIP(subnet_mask), sizeof(subnum));//将string转换成二进制数存入subnum
    string andIP= AND(IPnum,subnum),andother;       //AND运算之后,用一个字符串存起来

    int N;      //接下来有N个IP
    cin>>N;
    string other;       //存别的IP
    for(int i=0;i<N;i++)
    {
        cin>>other;
        int othernum[32];
        memcpy(othernum, translateIP(other), sizeof(othernum));

        andother=AND(othernum,subnum);      //求出每个IP在与子网掩码and之后的值
        if(andother==andIP)
            cout<<"INNER"<<endl;
        else if(andother!=andIP)
            cout<<"OUTER"<<endl;
    }
    return 0;
}