python常见面试题(三)
问题1
到底什么是Python?你可以在回答中与其他技术进行对比(也鼓励这样做)。
答案
下面是一些关键点:
- Python是一种解释型语言。这就是说,与C语言和C的衍生语言不同,Python代码在运行之前不需要编译。其他解释型语言还包括PHP和Ruby。
- Python是动态类型语言,指的是你在声明变量时,不需要说明变量的类型。你可以直接编写类似
x=111
和x="I'm a string"
这样的代码,程序不会报错。 - Python非常适合面向对象的编程(OOP),因为它支持通过组合(composition)与继承(inheritance)的方式定义类(class)。Python中没有访问说明符(access specifier,类似C++中的
public
和private
),这么设计的依据是“大家都是成年人了”。 - 在Python语言中,函数是第一类对象(first-class objects)。这指的是它们可以被指定给变量,函数既能返回函数类型,也可以接受函数作为输入。类(class)也是第一类对象。
- Python代码编写快,但是运行速度比编译语言通常要慢。好在Python允许加入基于C语言编写的扩展,因此我们能够优化代码,消除瓶颈,这点通常是可以实现的。
numpy
就是一个很好地例子,它的运行速度真的非常快,因为很多算术运算其实并不是通过Python实现的。 - Python用途非常广泛——网络应用,自动化,科学建模,大数据应用,等等。它也常被用作“胶水语言”,帮助其他语言和组件改善运行状况。
- Python让困难的事情变得容易,因此程序员可以专注于算法和数据结构的设计,而不用处理底层的细节。
为什么提这个问题:
如果你应聘的是一个Python开发岗位,你就应该知道这是门什么样的语言,以及它为什么这么酷。以及它哪里不好。
问题2
补充缺失的代码
1 2 3 4 5 6 7 8 | def print_directory_contents(sPath): """ 这个函数接受文件夹的名称作为输入参数, 返回该文件夹中文件的路径, 以及其包含文件夹中文件的路径。 """ # 补充代码 |
答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | dir_list = [] def print_directory_contents(sPath): import os for sChild in os.listdir(sPath): sChildPath = os.path.join(sPath,sChild) dir_list.append(sChildPath) if os.path.isdir(sChildPath): print_directory_contents(sChildPath) else : print (sChildPath) |
特别要注意以下几点:
- 命名规范要统一。如果样本代码中能够看出命名规范,遵循其已有的规范。
- 递归函数需要递归并终止。确保你明白其中的原理,否则你将面临无休无止的调用栈(callstack)。
- 我们使用
os
模块与操作系统进行交互,同时做到交互方式是可以跨平台的。你可以把代码写成sChildPath = sPath + '/' + sChild
,但是这个在Windows系统上会出错。 - 熟悉基础模块是非常有价值的,但是别想破脑袋都背下来,记住Google是你工作中的良师益友。
- 如果你不明白代码的预期功能,就大胆提问。
- 坚持KISS原则!保持简单,不过脑子就能懂!
为什么提这个问题:
- 说明面试者对与操作系统交互的基础知识
- 递归真是太好用啦
问题3
阅读下面的代码,写出A0,A1至An的最终值。
1 2 3 4 5 6 7 | A0 = dict ( zip (( 'a' , 'b' , 'c' , 'd' , 'e' ),( 1 , 2 , 3 , 4 , 5 ))) A1 = range ( 10 ) A2 = [i for i in A1 if i in A0] A3 = [A0[s] for s in A0] A4 = [i for i in A1 if i in A3] A5 = {i:i * i for i in A1} A6 = [[i,i * i] for i in A1] |
答案
1 2 3 4 5 6 7 | A0 = { 'a' : 1 , 'c' : 3 , 'b' : 2 , 'e' : 5 , 'd' : 4 } A1 = [ 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ] (注意,此为python2返回值,python3中返回为迭代器, range ( 0 , 10 )) A2 = [] A3 = [ 1 , 3 , 2 , 5 , 4 ] A4 = [ 1 , 2 , 3 , 4 , 5 ] A5 = { 0 : 0 , 1 : 1 , 2 : 4 , 3 : 9 , 4 : 16 , 5 : 25 , 6 : 36 , 7 : 49 , 8 : 64 , 9 : 81 } A6 = [[ 0 , 0 ], [ 1 , 1 ], [ 2 , 4 ], [ 3 , 9 ], [ 4 , 16 ], [ 5 , 25 ], [ 6 , 36 ], [ 7 , 49 ], [ 8 , 64 ], [ 9 , 81 ]] |
为什么提这个问题:
- 列表解析(list comprehension)十分节约时间,对很多人来说也是一个大的学习障碍。
- 如果你读懂了这些代码,就很可能可以写下正确地值。
- 其中部分代码故意写的怪怪的。因为你共事的人之中也会有怪人。
问题4
Python和多线程(multi-threading)。这是个好主意码?列举一些让Python代码以并行方式运行的方法。
答案
Python并不支持真正意义上的多线程。Python中提供了多线程包,但是如果你想通过多线程提高代码的速度,使用多线程包并不是个好主意。Python中有一个被称为Global Interpreter Lock(GIL)的东西,它会确保任何时候你的多个线程中,只有一个被执行。线程的执行速度非常之快,会让你误以为线程是并行执行的,但是实际上都是轮流执行。经过GIL这一道关卡处理,会增加执行的开销。这意味着,如果你想提高代码的运行速度,使用threading
包并不是一个很好的方法。
不过还是有很多理由促使我们使用threading
包的。如果你想同时执行一些任务,而且不考虑效率问题,那么使用这个包是完全没问题的,而且也很方便。但是大部分情况下,并不是这么一回事,你会希望把多线程的部分外包给操作系统完成(通过开启多个进程),或者是某些调用你的Python代码的外部程序(例如Spark或Hadoop),又或者是你的Python代码调用的其他代码(例如,你可以在Python中调用C函数,用于处理开销较大的多线程工作)。
为什么提这个问题
因为GIL就是个混账东西(A-hole)。很多人花费大量的时间,试图寻找自己多线程代码中的瓶颈,直到他们明白GIL的存在。
问题5
你如何管理不同版本的代码?
答案:
版本管理!被问到这个问题的时候,你应该要表现得很兴奋,甚至告诉他们你是如何使用Git(或是其他你最喜欢的工具)追踪自己和奶奶的书信往来。
我偏向于使用Git作为版本控制系统(VCS),但还有其他的选择,比如subversion(SVN)。
为什么提这个问题:
因为没有版本控制的代码,就像没有杯子的咖啡。有时候我们需要写一些一次性的、可以随手扔掉的脚本,这种情况下不作版本控制没关系。但是如果你面对的是大量的代码,使用版本控制系统是有利的。版本控制能够帮你追踪谁对代码库做了什么操作;发现新引入了什么bug;管理你的软件的不同版本和发行版;在团队成员中分享源代码;部署及其他自动化处理。它能让你回滚到出现问题之前的版本,单凭这点就特别棒了。还有其他的好功能。怎么一个棒字了得!
问题6
下面代码会输出什么:
1 2 3 4 5 6 7 8 | def f(x,l = []): for i in range (x): l.append(i * i) print (l) f( 2 ) f( 3 ,[ 3 , 2 , 1 ]) f( 3 ) |
答案:
1 2 3 | [ 0 , 1 ] [ 3 , 2 , 1 , 0 , 1 , 4 ] [ 0 , 1 , 0 , 1 , 4 ] |
呃?
第一个函数调用十分明显,for循环先后将0和1添加至了空列表l
中。l
是变量的名字,指向内存中存储的一个列表。
第二个函数调用在一块新的内存中创建了新的列表。l
这时指向了新生成的列表。之后再往新列表中添加0、1、2和4。很棒吧。
第三个函数调用的结果就有些奇怪了。它使用了之前内存地址中存储的旧列表。这就是为什么它的前两个元素是0和1了。
不明白的话就试着运行下面的代码吧:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 | l_mem = [] l = l_mem # the first call for i in range ( 2 ): l.append(i * i) print (l) # [0, 1] l = [ 3 , 2 , 1 ] # the second call for i in range ( 3 ): l.append(i * i) print (l) # [3, 2, 1, 0, 1, 4] l = l_mem # the third call for i in range ( 3 ): l.append(i * i) print (l) # [0, 1, 0, 1, 4] |
问题7
“猴子补丁”(monkey patching)指的是什么?这种做法好吗?
答案:
“猴子补丁”就是指,在函数或对象已经定义之后,再去改变它们的行为。
举个例子:
import datetime
datetime.datetime.now = lambda: datetime.datetime(2012, 12, 12)
大部分情况下,这是种很不好的做法 - 因为函数在代码库中的行为最好是都保持一致。打“猴子补丁”的原因可能是为了测试。mock
包对实现这个目的很有帮助。
为什么提这个问题?
答对这个问题说明你对单元测试的方法有一定了解。你如果提到要避免“猴子补丁”,可以说明你不是那种喜欢花里胡哨代码的程序员(公司里就有这种人,跟他们共事真是糟糕透了),而是更注重可维护性。还记得KISS原则码?答对这个问题还说明你明白一些Python底层运作的方式,函数实际是如何存储、调用等等。
另外:如果你没读过mock
模块的话,真的值得花时间读一读。这个模块非常有用。
问题8
这两个参数是什么意思:*args
,**kwargs
?我们为什么要使用它们?
答案
如果我们不确定要往函数中传入多少个参数,或者我们想往函数中以列表和元组的形式传参数时,那就使要用*args
;
如果我们不知道要往函数中传入多少个关键词参数,或者想传入字典的值作为关键词参数时,那就要使用**kwargs
。
args
和kwargs
这两个标识符是约定俗成的用法,你当然还可以用*bob
和**billy
,但是这样就并不太妥。
下面是具体的示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 | def f( * args, * * kwargs): print (args, kwargs) l = [ 1 , 2 , 3 ] t = ( 4 , 5 , 6 ) d = { 'a' : 7 , 'b' : 8 , 'c' : 9 } f() f( 1 , 2 , 3 ) # (1, 2, 3) {} f( 1 , 2 , 3 , "groovy" ) # (1, 2, 3, 'groovy') {} f(a = 1 ,b = 2 ,c = 3 ) # () {'a': 1, 'c': 3, 'b': 2} f(a = 1 ,b = 2 ,c = 3 ,zzz = "hi" ) # () {'a': 1, 'c': 3, 'b': 2, 'zzz': 'hi'} f( 1 , 2 , 3 ,a = 1 ,b = 2 ,c = 3 ) # (1, 2, 3) {'a': 1, 'c': 3, 'b': 2} f( * l, * * d) # (1, 2, 3) {'a': 7, 'c': 9, 'b': 8} f( * t, * * d) # (4, 5, 6) {'a': 7, 'c': 9, 'b': 8} f( 1 , 2 , * t) # (1, 2, 4, 5, 6) {} f(q = "winning" , * * d) # () {'a': 7, 'q': 'winning', 'c': 9, 'b': 8} f( 1 , 2 , * t,q = "winning" , * * d) # (1, 2, 4, 5, 6) {'a': 7, 'q': 'winning', 'c': 9, 'b': 8} def f2(arg1,arg2, * args, * * kwargs): print (arg1,arg2, args, kwargs) f2( 1 , 2 , 3 ) # 1 2 (3,) {} f2( 1 , 2 , 3 , "groovy" ) # 1 2 (3, 'groovy') {} f2(arg1 = 1 ,arg2 = 2 ,c = 3 ) # 1 2 () {'c': 3} f2(arg1 = 1 ,arg2 = 2 ,c = 3 ,zzz = "hi" ) # 1 2 () {'c': 3, 'zzz': 'hi'} f2( 1 , 2 , 3 ,a = 1 ,b = 2 ,c = 3 ) # 1 2 (3,) {'a': 1, 'c': 3, 'b': 2} f2( * l, * * d) # 1 2 (3,) {'a': 7, 'c': 9, 'b': 8} f2( * t, * * d) # 4 5 (6,) {'a': 7, 'c': 9, 'b': 8} f2( 1 , 2 , * t) # 1 2 (4, 5, 6) {} f2( 1 , 1 ,q = "winning" , * * d) # 1 1 () {'a': 7, 'q': 'winning', 'c': 9, 'b': 8} f2( 1 , 2 , * t,q = "winning" , * * d) # 1 2 (4, 5, 6) {'a': 7, 'q': 'winning', 'c': 9, 'b': 8} |
为什么提这个问题?
有时候,我们需要往函数中传入未知个数的参数或关键词参数。有时候,我们也希望把参数或关键词参数储存起来,以备以后使用。有时候,仅仅是为了节省时间。
问题9
下面这些是什么意思:@classmethod
, @staticmethod
, @property
?
回答背景知识
这些都是装饰器(decorator)。装饰器是一种特殊的函数,要么接受函数作为输入参数,并返回一个函数,要么接受一个类作为输入参数,并返回一个类。
@标记是语法糖(syntactic sugar),可以让你以简单易读得方式装饰目标对象。
@my_decorator
def my_func(stuff):
do_things
Is equivalent to
def my_func(stuff):
do_things
my_func = my_decorator(my_func)
你可以在本网站上找到介绍装饰器工作原理的教材。
真正的答案
@classmethod
, @staticmethod
和@property
这三个装饰器的使用对象是在类中定义的函数。下面的例子展示了它们的用法和行为:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 | class MyClass( object ): def __init__( self ): self ._some_property = "properties are nice" self ._some_other_property = "VERY nice" def normal_method( * args, * * kwargs): print ( "calling normal_method({0},{1})" . format (args,kwargs)) @classmethod def class_method( * args, * * kwargs): print ( "calling class_method({0},{1})" . format (args,kwargs)) @staticmethod def static_method( * args, * * kwargs): print ( "calling static_method({0},{1})" . format (args,kwargs)) @property def some_property( self , * args, * * kwargs): print ( "calling some_property getter({0},{1},{2})" . format ( self ,args,kwargs)) return self ._some_property @some_property .setter def some_property( self , * args, * * kwargs): print ( "calling some_property setter({0},{1},{2})" . format ( self ,args,kwargs)) self ._some_property = args[ 0 ] @property def some_other_property( self , * args, * * kwargs): print ( "calling some_other_property getter({0},{1},{2})" . format ( self ,args,kwargs)) return self ._some_other_property |
o = MyClass()
# 未装饰的方法还是正常的行为方式,需要当前的类实例(self)作为第一个参数。
o.normal_method
# <bound method MyClass.normal_method of <__main__.MyClass instance at 0x7fdd2537ea28>>
o.normal_method()
# normal_method((<__main__.MyClass instance at 0x7fdd2537ea28>,),{})
o.normal_method(1,2,x=3,y=4)
# normal_method((<__main__.MyClass instance at 0x7fdd2537ea28>, 1, 2),{'y': 4, 'x': 3})
# 类方法的第一个参数永远是该类
o.class_method
# <bound method classobj.class_method of <class __main__.MyClass at 0x7fdd2536a390>>
o.class_method()
# class_method((<class __main__.MyClass at 0x7fdd2536a390>,),{})
o.class_method(1,2,x=3,y=4)
# class_method((<class __main__.MyClass at 0x7fdd2536a390>, 1, 2),{'y': 4, 'x': 3})
# 静态方法(static method)中除了你调用时传入的参数以外,没有其他的参数。
o.static_method
# <function static_method at 0x7fdd25375848>
o.static_method()
# static_method((),{})
o.static_method(1,2,x=3,y=4