写在前面

一道普及级别的题目。CSP-J 全国统一命题 2021年第三题。
本题解来自于一位真正的大佬。传送门https://www.luogu.com.cn/blog/xyf007/solution-p7911。
题面信息来源于洛谷。请访问https://www.luogu.com.cn/problem/P7911。
声明：本题解非商业用途，一切侵权行为请联系作者妥善处理。对于因此造成的不便，本蒟蒻对此深表歉意。

题面看完才能做题

[CSP-J 2021] 网络连接

题目描述

TCP/IP 协议是网络通信领域的一项重要协议。今天你的任务，就是尝试利用这个协议，还原一个简化后的网络连接场景。

在本问题中，计算机分为两大类：服务机（Server）和客户机（Client）。服务机负责建立连接，客户机负责加入连接。

需要进行网络连接的计算机共有 \(n\) 台，编号为 \(1 \sim n\)，这些机器将按编号递增的顺序，依次发起一条建立连接或加入连接的操作。

每台机器在尝试建立或加入连接时需要提供一个地址串。服务机提供的地址串表示它尝试建立连接的地址，客户机提供的地址串表示它尝试加入连接的地址。

一个符合规范的地址串应当具有以下特征：

1. 必须形如 a.b.c.d:e 的格式，其中 \(a, b, c, d, e\) 均为非负整数；
2. \(0 \le a, b, c, d \le 255\)，\(0 \le e \le 65535\)；
3. \(a, b, c, d, e\) 均不能含有多余的前导 \(0\)。

相应地，不符合规范的地址串可能具有以下特征：

1. 不是形如 a.b.c.d:e 格式的字符串，例如含有多于 \(3\) 个字符 . 或多于 \(1\) 个字符 : 等情况；
2. 整数 \(a, b, c, d, e\) 中某一个或多个超出上述范围；
3. 整数 \(a, b, c, d, e\) 中某一个或多个含有多余的前导 \(0\)。

例如，地址串 192.168.0.255:80 是符合规范的，但 192.168.0.999:80、192.168.00.1:10、192.168.0.1:088、192:168:0:1.233 均是不符合规范的。

如果服务机或客户机在发起操作时提供的地址串不符合规范，这条操作将被直接忽略。

在本问题中，我们假定凡是符合上述规范的地址串均可参与正常的连接，你无需考虑每个地址串的实际意义。

由于网络阻塞等原因，不允许两台服务机使用相同的地址串，如果此类现象发生，后一台尝试建立连接的服务机将会无法成功建立连接；除此之外，凡是提供符合规范的地址串的服务机均可成功建立连接。

如果某台提供符合规范的地址的客户机在尝试加入连接时，与先前某台已经成功建立连接的服务机提供的地址串相同，这台客户机就可以成功加入连接，并称其连接到这台服务机；如果找不到这样的服务机，则认为这台客户机无法成功加入连接。

请注意，尽管不允许两台不同的服务机使用相同的地址串，但多台客户机使用同样的地址串，以及同一台服务机同时被多台客户机连接的情况是被允许的。

你的任务很简单：在给出每台计算机的类型以及地址串之后，判断这台计算机的连接情况。

输入格式

第一行，一个正整数 \(n\)。

接下来 \(n\) 行，每行两个字符串 \(\mathit{op}, \mathit{ad}\)，按照编号从小到大给出每台计算机的类型及地址串。

其中 \(\mathit{op}\) 保证为字符串 Server 或 Client 之一，\(\mathit{ad}\) 为一个长度不超过 \(25\) 的，仅由数字、字符 . 和字符 : 组成的非空字符串。

每行的两个字符串之间用恰好一个空格分隔开，每行的末尾没有多余的空格。

输出格式

输出共 \(n\) 行，每行一个正整数或字符串表示第 \(i\) 台计算机的连接状态。其中：

如果第 \(i\) 台计算机为服务机，则：

1. 如果其提供符合规范的地址串且成功建立连接，输出字符串 OK。
2. 如果其提供符合规范的地址串，但由于先前有相同地址串的服务机而无法成功建立连接，输出字符串 FAIL。
3. 如果其提供的地址串不是符合规范的地址串，输出字符串 ERR。

如果第 \(i\) 台计算机为客户机，则：

1. 如果其提供符合规范的地址串且成功加入连接，输出一个正整数表示这台客户机连接到的服务机的编号。
2. 如果其提供符合规范的地址串，但无法成功加入连接时，输出字符串 FAIL。
3. 如果其提供的地址串不是符合规范的地址串，输出字符串 ERR。

样例 #1

样例输入 #1

5
Server 192.168.1.1:8080
Server 192.168.1.1:8080
Client 192.168.1.1:8080
Client 192.168.1.1:80
Client 192.168.1.1:99999

样例输出 #1

OK
FAIL
1
FAIL
ERR

样例 #2

样例输入 #2

10
Server 192.168.1.1:80
Client 192.168.1.1:80
Client 192.168.1.1:8080
Server 192.168.1.1:80
Server 192.168.1.1:8080
Server 192.168.1.999:0
Client 192.168.1.1.8080
Client 192.168.1.1:8080
Client 192.168.1.1:80
Client 192.168.1.999:0

样例输出 #2

OK
1
FAIL
FAIL
OK
ERR
ERR
5
1
ERR

样例 #3

样例输入 #3

见附件中的 network/network3.in。

样例输出 #3

见附件中的 network/network3.ans。

样例 #4

样例输入 #4

见附件中的 network/network4.in。

样例输出 #4

见附件中的 network/network4.ans。

提示

【样例解释 #1】

计算机 \(1\) 为服务机，提供符合规范的地址串 192.168.1.1:8080，成功建立连接；

计算机 \(2\) 为服务机，提供与计算机 \(1\) 相同的地址串，未能成功建立连接；

计算机 \(3\) 为客户机，提供符合规范的地址串 192.168.1.1:8080，成功加入连接，并连接到服务机 \(1\)；

计算机 \(4\) 为客户机，提供符合规范的地址串 192.168.1.1:80，找不到服务机与其连接；

计算机 \(5\) 为客户机，提供的地址串 192.168.1.1:99999 不符合规范。

【数据范围】

“性质 1”为：保证所有的地址串均符合规范；
“性质 2”为：保证对于任意两台不同的计算机，如果它们同为服务机或者同为客户机，则它们提供的地址串一定不同；
“性质 3”为：保证任意一台服务机的编号都小于所有的客户机；
“性质 4”为：保证所有的地址串均形如 a.b.c.d:e 的格式，其中 \(a, b, c, d, e\) 均为不超过 \({10}^9\) 且不含有多余前导 \(0\) 的非负整数；
“性质 5”为：保证所有的地址串均形如 a.b.c.d:e 的格式，其中 \(a, b, c, d, e\) 均为只含有数字的非空字符串。

对于 \(100 \%\) 的数据，保证 \(1 \le n \le 1000\)。

【提供 hack 数据感谢】

• xyf007。

首先你要了解

\(sscanf\)

sscanf是一种与scanf十分类似的函数。与scanf是不同的是，其读取来自于一个c字符串。
具体地，在sscanf后的括号内，先是字符串名，然后是有转义字符的字符串，用于读取，最后是存储读取的变量或类名称。与scanf类似地，在变量和类有多个时，用逗号分隔。
以下为示例：

sscanf(s.c_str(), "%lld.%lld.%lld.%lld:%lld", &a, &b, &c, &d, &port);

在这个例子中，从字符串s中分别读取超长整型变量a,b,c,d,port。
需要注意的是，sscanf为格式化输入，必须使用c字符串。对于string字符串，应使用.c_str()转换为c字符串。

\(stringstream\)

stringstream是一种流输入输出操作十分方便的类。其可以十分快速地将完成字符串整数之间相互转换等操作，功能十分强大。
以下为一段示例代码：

long long a,b,c,d,port;
cin>>a>>b>>c>>d>>port;
stringstream ss;
ss << a << '.' << b << '.' << c << '.' << d << ':' << port;

这段代码把超长整型变量a,b,c,d,port和 \(3\) 个.、 \(1\) 个:拼接到一起。

\(map\)

map即为“图”，是一种数据结构。其能将两个元素“绑定”到一起，知道其中一个就能知道另一个。
具体信息建议百度，自行查询一下。

思路

其实这道题有了map之后一切都简单了，只要服务机信息正常且未注册，map分别记录下协议与机号；客户机直接查询机号即可。
难点在于如何检查服务机信息正常与否。
在这里，协议正常需要满足三个条件： \(5\) 个数字和中间的符号，数字大小，无前导零。
我们直接判断sscanf(s.c_str(), "%lld.%lld.%lld.%lld:%lld", &a, &b, &c, &d, &port)的大小。我们都知道，scanf函数值即为成功输入的元素个数，sscanf同样。按标准格式输入，如果格式不对一定不会有 \(5\) 个输入成功。这样判断完 \(5\) 个数字和中间的符号。
数字大小判断十分简单，把 \(5\) 个变量判断一遍即可。
判断前导零时，我们已经将 \(5\) 个数字读取出来，其不含前导零，因此再拼接起来与原字符串比对即可。

代码实现

检查：

bool Check(string s) {
	long long a, b, c, d, port;//协议中5个数字 
	if (sscanf(s.c_str(), "%lld.%lld.%lld.%lld:%lld", &a, &b, &c, &d, &port) != 5)  return false;//从字符串中获得5个数字，格式错误则返回false 
	if (a < 0 || a > 255 || b < 0 || b > 255 || c < 0 || c > 255 || d < 0 || d > 255 || port < 0 || port > 65535)  return false;//数字大小不符则返回false 
	stringstream ss;
	ss << a << '.' << b << '.' << c << '.' << d << ':' << port;//拼接 
	return ss.str() == s;//拼接后相同则符合要求 
}

主函数：

int main() {
	cin >> n;
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		cin >> op >> ad;
		if (!Check(ad)) {//协议不符合要求 
			cout << "ERR\n";
			continue;
		}
		if (op[0] == 'S') {//服务机 
			if (mp[ad]) cout << "FAIL\n";//协议已经注册 
			else {
				mp[ad] = i;//注册协议：绑定协议与服务机编号 
				cout << "OK\n";
			}
		} else {//客户机 
			if (!mp.count(ad)) cout << "FAIL\n";//不存在mp[ad]，即协议未注册，无服务机与之对应 
//也可以使用if(mp.find(ad) == mp.end()) cout << "FAIL\n";
			else cout << mp[ad] << '\n';//输出服务机编号 
		}
	}
	return 0;
}

完整代码

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n;
bool Check(string s) {
	long long a, b, c, d, port;
	if (sscanf(s.c_str(), "%lld.%lld.%lld.%lld:%lld", &a, &b, &c, &d, &port) != 5)  return false;
	if (a < 0 || a > 255 || b < 0 || b > 255 || c < 0 || c > 255 || d < 0 || d > 255 || port < 0 || port > 65535)  return false;
	stringstream ss;
	ss << a << '.' << b << '.' << c << '.' << d << ':' << port;
	return ss.str() == s;
}
map<string, int> mp;
string op, ad;
int main() {
	cin >> n;
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		cin >> op >> ad;
		if (!Check(ad)) {
			cout << "ERR\n";
			continue;
		}
		if (op[0] == 'S') {
			if (mp[ad]) cout << "FAIL\n";
			else {
				mp[ad] = i;
				cout << "OK\n";
			}
		} else {
			if (!mp.count(ad)) cout << "FAIL\n";
//			if(mp.find(ad) == mp.end()) cout << "FAIL\n";
			else cout << mp[ad] << '\n';
		}
	}
	return 0;
}

请注意

• 判断是否服务机时，由于op只有两种答案，只需判断第 \(0\) 位即可。可节省时间。
• 判断map是否已使用，可用count或find。但更推荐count。
• 协议最长 \(25\) 位，计算得一个数字最高 \(17\) 位，因此使用long long。

时间复杂度

\(O(n)\) 的时间复杂度，太低了吧。

写在最后

原谅这个蒟蒻吧！它实在是想不出自己的方法了~
祝各位看到这里的 \(dalao\) 都能在最近一次比赛/考试中AK！

THE END~