Validate Địa Chỉ IP (IPv4/IPv6) Trong Python: Thuật Toán và Code

Viết hàm kiểm tra chuỗi nhập vào là IPv4, IPv6 hợp lệ hay Neither.

Quy tắc định dạng

IPv4

• 4 nhóm số thập phân cách nhau bằng dấu chấm (.).
• Mỗi nhóm: 0–255.
• Không cho phép leading zero (ví dụ: 192.168.254.01 sai).

IPv6

• 8 nhóm 4 chữ số hex cách nhau bằng dấu hai chấm (:).
• Mỗi nhóm: 0–FFFF (1–4 ký tự hex).
• Cho phép bỏ leading zero trong nhóm (ví dụ: 0db8 → db8).
• Không cho phép :: (nén nhóm 0 liên tiếp) để đơn giản hóa bài toán.
• Không cho phép leading zero thừa (ví dụ: 02001:... sai).

Thuật toán

1. Tách chuỗi bằng . → nếu có 3 dấu chấm và mọi phần đều hợp lệ IPv4 → trả về "IPv4".
2. Tách chuỗi bằng : → nếu có 7 dấu hai chấm và mọi phần đều hợp lệ IPv6 → trả về "IPv6".
3. Ngược lại → "Neither".

Code Python

class Solution:
    def validIPAddress(self, IP: str) -> str:
        def is_ipv4(s: str) -> bool:
            try:
                # str(int(s)) == s loại bỏ leading zero (vd: "01" -> "1" != "01")
                return str(int(s)) == s and 0 <= int(s) <= 255
            except:
                return False
        
        def is_ipv6(s: str) -> bool:
            if len(s) > 4:
                return False
            try:
                # int(s, 16) parse hex; s[0] != '-' loại trừ dấu âm
                return int(s, 16) >= 0 and s[0] != '-'
            except:
                return False
        
        if IP.count('.') == 3 and all(is_ipv4(part) for part in IP.split('.')):
            return "IPv4"
        if IP.count(':') == 7 and all(is_ipv6(part) for part in IP.split(':')):
            return "IPv6"
        return "Neither"

# Test
ob = Solution()
print(ob.validIPAddress("172.16.254.1"))      # IPv4
print(ob.validIPAddress("2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334"))  # IPv6
print(ob.validIPAddress("192.168.254.01"))    # Neither (leading zero)
print(ob.validIPAddress("2001:0db8:85a3::8A2E:0370:7334"))  # Neither (::)

Kết quả

IPv4
IPv6
Neither
Neither

Giải thích kỹ thuật

• str(int(s)) == s: Kiểm tra leading zero rất khéo. "01" → int → 1 → str → "1" ≠ "01".
• int(s, 16): Parse hex, tự động hiểu cả chữ hoa/thường.
• Phương pháp này ngắn gọn, tận dụng exception handling của Python.