**IPv4 等长子网划分与自动分配系统**

2026 华为OD机试真题 8月5日华为OD上机新系统考试真题 200 分题型

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题目描述

某企业新申请到一个完整的 IPv4 主网段,网络管理员需要根据各部门申报的最小主机需求数量,制定子网划分方案。

请你编写一个程序根据主网段信息、部门数量及各需求,自动计算满足所有部门需求的最小主机数网段,并按申请部门信息连续分配等长子网。

2026 华为OD机试真题 8月5日华为OD上机新系统考试真题 200 分题型

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输入描述

参数1:合法的 IPv4 主网段(CIDR 格式,即 IP 地址/掩码位数),例如:192.168.10.0/24,24 表示子网掩码中二进制 1 的个数,等价于 255.255.255.0(前 24 位为 1);

参数2:正整数 N,表示部门数量(1≤N≤20);

参数3:整型数组,代表 N 个部门各自的最小主机需求数。

输入为三行:

CIDR
N
需求数组

其中需求数组以英文逗号分隔,允许空格,例如 10, 20, 50

输出描述

若分配可行,输出一个包含 N 个 CIDR 字符串的数组格式,按升序排列:[CIDR1, CIDR2, CIDR3, ..., CIDRn]

若输入网段非法、主机位不足 2 位,或计算发现无法同时满足所有部门的主机数需求和子网数量需求,输出 []

补充说明

  1. 所有生成的子网掩码长度必须完全一致,子网必须从主网段起始地址开始连续分配,子网地址不能重叠;
  2. 可用主机数计算公式:可用主机数 = 2^h - 2(其中 h = 32 - 掩码位数);
  3. 输入必须是合法的 IPv4 CIDR 格式(如 192.168.1.0/24)。

示例1

输入

192.168.1.0/24
3
10,20,50

输出

["192.168.1.0/26","192.168.1.64/26","192.168.1.128/26"]

说明

最大需求为 50,所需主机位数为 6,因此新掩码为 /26;原网段 /24 可划分 4 个 /26 子网,足以分配 3 个部门。

示例2

输入

192.168.1.0/24
20
100, 100, 100, 100, 100, 100, 100, 100, 100, 100, 100, 100, 100, 100, 100, 100, 100, 100, 100, 100

输出

[]

说明

最大需求为 100,所需主机位数为 7,但原网段 /24 只能划分出 2 个 /25 子网,不足以分配 20 个部门。

示例3

输入

192.168.1.0/24
2
10,10

输出

["192.168.1.0/28","192.168.1.16/28"]

说明

最大需求为 10,所需主机位数为 4,因此新掩码为 /28;原网段可划分 16 个 /28 子网,足以分配 2 个部门。

解题思路

核心思想

先根据最大主机需求计算单个子网需要保留的主机位数 h,再得到新掩码 new_mask = 32 - h。如果新掩码比原掩码更短,或者原网段无法划分出足够多的子网,就返回空数组;否则从网段起始地址开始按固定步长连续生成每个子网。

算法步骤

  1. 解析 CIDR,取出网络地址和掩码长度。
  2. 校验 CIDR 是否合法,且掩码长度至少保留 2 位主机位。
  3. 计算最大需求对应的最小主机位数 h,并保证 h >= 2
  4. new_mask < 原掩码,说明无法在当前主网段内划分满足需求的子网,返回 []
  5. 计算可划分子网数量,若小于 N,返回 []
  6. 将起始 IP 转为整数,按子网大小连续生成 N 个子网地址。
  7. ["CIDR1","CIDR2",...] 格式输出。

复杂度分析

设部门数量为 N

  • 时间复杂度:O(N)
  • 空间复杂度:`O(
THE END