**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
- 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;
- 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); - 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
- 解析 CIDR,取出网络地址和掩码长度。
- 校验 CIDR 是否合法,且掩码长度至少保留 2 位主机位。
- 计算最大需求对应的最小主机位数
h,并保证h >= 2。 - 若
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[]。 - 计算可划分子网数量,若小于
N,返回[]。 - 将起始 IP 转为整数,按子网大小连续生成
N个子网地址。 - 按
["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(