问题

求两个IP地址之间的IP个数，例如192.18.16.1~192.18.16.5，2001:DB8:0000:0023:0008:0800:200C:417C~2001:DB8:0:23:8:800:200C:417D之间的IP个数？

算法

import java.math.BigInteger;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class IPCount {/*** IPv4地址转换成数字* @param ip*/public long ipv4ToNumber(String ip) {long rs = 0;if (ip == null || ip.isEmpty()) {return rs;}String[] ips = ip.split("\\.");for (int i = 0; i < ips.length; i++) {rs += Integer.parseInt(ips[i]) * Math.pow(256, (3 - i));}return rs;}/*** 数字转换成IPv4地址* @param number* @return*/public String numberToIpv4(long number) {String ip = "";List<String> ips = new ArrayList<String>();for (int i = 0; i < 8; i++) {ips.add(String.valueOf(number % 256));number = number >> 8;}for (int i = ips.size() - 1; i >= 0; i--) {ip = ip.concat(ips.get(i));if (i > 0) {ip = ip.concat(".");}}return ip;}/*** IPv6地址转换成数字* @param ip* @return*/public BigInteger ipv6ToNumber(String ip) {String[] ips = ip.split(":");BigInteger rs = new BigInteger("0");for (int i = 0; i < ips.length; i++) {BigInteger a = BigInteger.valueOf(Integer.parseInt(ips[i], 16));BigInteger b = BigInteger.valueOf(65536).pow(7 - i);BigInteger c = a.multiply(b);rs = rs.add(c);}return rs;}/*** 数字转换成IPV6地址* @param number* @return*/public String numberToIpv6(BigInteger number) {String ip = "";List<String> ips = new ArrayList<String>();for (int i = 0; i < 8; i++) {ips.add(Integer.toHexString(number.divideAndRemainder(BigInteger.valueOf(65536))[1].intValue()));number = number.shiftRight(16);}for (int i = ips.size() - 1; i >= 0; i--) {ip = ip.concat(ips.get(i));if (i > 0) {ip = ip.concat(":");}}return ip;}/*** 查找两个IP地址之间的IP* @param startIp* @param endIp* @return*/public List<String> findIPs(String startIp, String endIp) {BigInteger startNumber = this.ipv6ToNumber(startIp);BigInteger endNumber = this.ipv6ToNumber(endIp).add(BigInteger.valueOf(1));List<String> ips = new ArrayList<String>();while (startNumber.compareTo(endNumber) < 0) {ips.add(this.numberToIpv6(startNumber));startNumber = startNumber.add(BigInteger.valueOf(1));}return ips;}
}

原理

无论是IPV4还是IPV6，它们其实都是对应整数值，但是为了方面人的理解和分析，对这个整数采用了某种格式化的方式进行表示，比如IPV4是一个32的整数，采用点分十进制的格式表示，IPV6是一个128位的整数，采用冒分十六进制的个数表示，也就是说对于一个给定的32位整数，可以转换成一个IP地址，同样，对于一个给定的IP地址，可以转换成一个32位的整数，所以计算两个IP地址之间的个数或者IP，其实就是计算两个整数之间有多少个整数
只是IPV6对应一个128位的整数，所以使用Java基本的数据类型long是无法存储这么多位的数据的，需要采用了BigInteger