Python 面試中 8 個必考問題

目錄：

1. 列表作用域

2. 匿名函數

3. 類的繼承

4. 算術運算符

5. 切片運算

6. 列表引用

7. 列表解析式

8. 字典鍵不存在的處理方式

1.下面這段代碼的輸出結果是什麼？請解釋。

def extendList(val, list=[]):
 list.append(val)
 return list
list1 = extendList(10)
list2 = extendList(123, [])
list3 = extendList('a')
print "list1 = %s" % list1
print "list2 = %s" % list2
print "list3 = %s" % list3

怎樣修改extendList的定義能夠產生以下預期的行為?上面代碼輸出結果將是：

list1 = [10, 'a'] 

list2 = [123]
list3 = [10, 'a']

很多人都會誤認為list1=[10]，list3=[‘a’],因為他們以為每次extendList被調用時，列表參數的默認值都將被設置為[].但實際上的情況是，新的默認列表只在函數被定義的那一刻創建一次。

當extendList被沒有指定特定參數list調用時，這組list的值隨後將被使用。這是因為帶有默認參數的表達式在函數被定義的時候被計算，不是在調用的時候被計算。因此list1和list3是在同一個默認列表上進行操作（計算）的。而list2是在一個分離的列表上進行操作（計算）的。（通過傳遞一個自有的空列表作為列表參數的數值）。

extendList的定義可以作如下修改。儘管，創建一個新的列表，沒有特定的列表參數。

def extendList(val, list=None):
 if list is None:
 list = []
 list.append(val)
 return list

通過上面的修改，輸出結果將變成：

list1 = [10]
list2 = [123]
list3 = ['a']
 

2.下面這段代碼的輸出結果將是什麼？請解釋。

def multipliers():
 return [lambda x : i * x for i in range(4)]
print [m(2) for m in multipliers()]

你如何修改上面的multipliers的定義產生想要的結果？

上面代碼輸出的結果是[6, 6, 6, 6] (不是我們想的[0, 2, 4, 6])。

上述問題產生的原因是Python閉包的延遲綁定。這意味著內部函數被調用時，參數的值在閉包內進行查找。因此，當任何由multipliers()返回的函數被調用時，i的值將在附近的範圍進行查找。那時，不管返回的函數是否被調用，for循環已經完成，i被賦予了最終的值3。

因此，每次返回的函數乘以傳遞過來的值3，因為上段代碼傳過來的值是2，它們最終返回的都是6(3*2)。碰巧的是，《The Hitchhiker’s Guide to Python》也指出，在與lambdas函數相關也有一個被廣泛被誤解的知識點，不過跟這個case不一樣。由lambda表達式創造的函數沒有什麼特殊的地方，它其實是和def創造的函數式一樣的。

下面是解決這一問題的一些方法。一種解決方法就是用Python生成器。

def multipliers():
 for i in range(4): yield lambda x : i * x

另外一個解決方案就是創造一個閉包，利用默認函數立即綁定。

def multipliers():
 return [lambda x, i=i : i * x for i in range(4)]

還有種替代的方案是，使用偏函數：

from functools import partial
from operator import mul
def multipliers():
 return [partial(mul, i) for i in range(4)]

3.下面這段代碼的輸出結果將是什麼？請解釋。

class Parent(object):
 x = 1
class Child1(Parent):
 pass
class Child2(Parent):
 pass
print Parent.x, Child1.x, Child2.x
Child1.x = 2
print Parent.x, Child1.x, Child2.x
Parent.x = 3
print Parent.x, Child1.x, Child2.x

輸出結果將是：

1 1 1
1 2 1 

3 2 3

讓很多人困惑或驚訝的是最後一行輸出為什麼是3 2 3 而不是 3 2 1.為什麼在改變parent.x的同時也改變了child2.x的值？但與此同時沒有改變Child1.x的值？

此答案的關鍵是，在Python中，類變量在內部是以字典的形式進行傳遞。

如果一個變量名沒有在當前類下的字典中發現。則在更高級的類（如它的父類）中盡心搜索直到引用的變量名被找到。（如果引用變量名在自身類和更高級類中沒有找到，將會引發一個屬性錯誤。）

因此,在父類中設定x = 1,讓變量x類(帶有值1)能夠在其類和其子類中被引用到。這就是為什麼第一個打印語句輸出結果是1 1 1

因此，如果它的任何一個子類被覆寫了值（例如說，當我們執行語句Child1.x = 2）,這個值只在子類中進行了修改。這就是為什麼第二個打印語句輸出結果是1 2 1

最終，如果這個值在父類中進行了修改，（例如說，當我們執行語句Parent.x = 3）,這個改變將會影響那些還沒有覆寫子類的值（在這個例子中就是Child2）這就是為什麼第三打印語句輸出結果是3 2 3

4.下面這段代碼在Python2下輸出結果將是什麼？請解釋。

def div1(x, y):
 print "%s/%s = %s" % (x, y, x/y)
def div2(x, y):
 print "%s//%s = %s" % (x, y, x//y)
div1(5, 2)
div1(5., 2)
div2(5, 2)
div2(5., 2.)

在Python3下結果會有怎樣的不同？（當然，假設上述打印語句被轉換成Python3的語法）在Python2中，上述代碼輸出將是

5/2 = 2
5.0/2 = 2.5
5//2 = 2
5.0//2.0 = 2.0

默認情況下，Python 2 自動執行整形計算如果兩者都是整數。因此,5/2 結果是2，而5./2結果是2.5

注意，在Python2中，你可以通過增加以下引用來覆寫這個行為。

from future import division

同時要注意的是，//操作符將總是執行整形除法，不管操作符的類型。這就是為什麼即使在Python 2中5.0//2.0的結果是2.0。然而在Python3中，沒有此類特性，

例如，在兩端都是整形的情況下，它不會執行整形除法因此，在Python3中，將會是如下結果：

5/2 = 2.5
5.0/2 = 2.5
5//2 = 2
5.0//2.0 = 2.0

5.下面代碼的輸出結果將是什麼？

list = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
print list[10:]

下面的代碼將輸出[],不會產生IndexError錯誤。就像所期望的那樣，嘗試用超出成員的個數的index來獲取某個列表的成員。

例如，嘗試獲取list[10]和之後的成員，會導致IndexError.

然而，嘗試獲取列表的切片，開始的index超過了成員個數不會產生IndexError,而是僅僅返回一個空列表。

這成為特別讓人噁心的疑難雜症，因為運行的時候沒有錯誤產生，導致bug很難被追蹤到。

6. 考慮下列代碼片段

list = [ [ ] ] * 5
list # output?
list[0].append(10)
list # output?
list[1].append(20)
list # output?
list.append(30)
list # output?

2,4,6,8行將輸出什麼結果？試解釋。

輸出的結果如下：

[[], [], [], [], []]
[[10], [10], [10], [10], [10]]
[[10, 20], [10, 20], [10, 20], [10, 20], [10, 20]]
[[10, 20], [10, 20], [10, 20], [10, 20], [10, 20], 30]

解釋如下：

第一行的輸出結果直覺上很容易理解，例如 list = [ [ ] ] * 5 就是簡單的創造了5個空列表。然而，理解表達式list=[ [ ] ] * 5的關鍵一點是它不是創造一個包含五個獨立列表的列表，而是它是一個創建了包含對同一個列表五次引用的列表。只有瞭解了這一點，我們才能更好的理解接下來的輸出結果。

list[0].append(10) 將10附加在第一個列表上。但由於所有5個列表是引用的同一個列表，所以這個結果將是：

[[10], [10], [10], [10], [10]]

同理，list[1].append(20)將20附加在第二個列表上。但同樣由於5個列表是引用的同一個列表，所以輸出結果現在是：

[[10, 20], [10, 20], [10, 20], [10, 20], [10, 20]]

作為對比， list.append(30)是將整個新的元素附加在外列表上，因此產生的結果是：

[[10, 20], [10, 20], [10, 20], [10, 20], [10, 20], 30]

7. 通過給定列表生成一個新列表，要求都是偶數，元素必須是偶數切片

給定一個含有N個數字的列表。

使用單一的列表生成式來產生一個新的列表，該列表只包含滿足以下條件的值：

(a)偶數值

(b)元素為原始列表中偶數切片。

例如，如果list[2]包含的值是偶數。那麼這個值應該被包含在新的列表當中。因為這個數字同時在原始列表的偶數序列（2為偶數）上。然而，如果list[3]包含一個偶數，

那個數字不應該被包含在新的列表當中，因為它在原始列表的奇數序列上。

對此問題的簡單解決方法如下：

[x for x in list[::2] if x%2 == 0]

例如，給定列表如下：

list = [ 1 , 3 , 5 , 8 , 10 , 13 , 18 , 36 , 78 ]

列表生成式[x for x in list[::2] if x%2 == 0] 的結果是，

[10, 18, 78]

這個表達式工作的步驟是，第一步取出偶數切片的數字，第二步剔除其中所有奇數。

8.給定以下字典的子類，下面的代碼能夠運行麼？為什麼？

class DefaultDict(dict):
 def __missing__(self, key):
 return []
 
d = DefaultDict()
d['florp'] = 127

能夠運行。

當key缺失時，執行DefaultDict類，字典的實例將自動實例化這個數列。

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