【算法工程师】Python面试问题总结

算法工程师的语言要求是一大一小，大的我选择的是java，但是我java学的并不好，emmm，难过。。。
所以就把python当作我最熟悉的语言，准备一点问题，防止他问到我的时候怪尴尬的，就比如去年京东就问我GC是怎么回事，两眼发懵。。。
以下鸣谢的文章都是面向Python开发的会涉及到一些Django和爬虫的，有兴趣可以看看，我的时间比较紧张，就放弃了。。。

鸣谢：
https://www.cnblogs.com/shunge/p/8120047.html
https://www.cnblogs.com/xuechaojun/archive/2018/12/13/10112001.html
https://blog.csdn.net/t8116189520/article/details/80165589

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Python是如何进行内存管理的（重要）

1. Python利用内存池机制用于管理小块内存的申请和释放；
2. 当创建大量占用内存小的对象时，即频繁调用new/malloc，会导致大量内存碎片，致使效率降低，所以需要内存池机制。
3. 内存池机制需要在内存中预先申请一定数量的、大小相同的内存块留作备用，当有新的内存需求时，先从内存池中，给这个需求分配内存，如果不够了，就在重新申请。

Python垃圾回收机制（重要）

https://www.cnblogs.com/George1994/p/7349871.html

python利用引用计数实现跟踪和回收垃圾，并在引用计数的基础上，使用“标记-删除”解决容器内部对象的循环引用问题，利用分代回收以空间换取时间进一步提高垃圾回收的效率。

1. 引用计数
   当一个对象的引用被创建或者复制时，对象的引用计数+1；
   当一个对象的引用被销毁时，对象的引用计数+1；
   当对象的引用计数为0时，表明这个对象不会再被使用，将其内存释放掉。
2. 标记-删除
   寻找根对象的集合来作为垃圾检测动作的起点，根对象的集合是全局变量的引用或者函数栈的引用，这些引用所指向的对象不可能被删除；从根对象出发，沿着根对象集合的每个引用，如果某个对象能够到达，就说明这个对象是可达的，可达对象是不会被删除的，这个过程就是垃圾检测阶段；垃圾检测结束之后，所有对象被分为可达和不可达，可达对象被保留，释放所有不可达对象的内存，这就是垃圾回收阶段。
3. 分代回收
   将系统中所有内存快按其存活时间划分为多个集合，也就是“代”，python默认定义了三代对象集合，活得越久的对象越不可能是垃圾，应该减少对它的垃圾收集频率。
   如何衡量“活得越久”：这个对象经过的垃圾收集次数。

迭代器和列表的区别

1. 迭代器生成，被迭代一遍之后，里面的元素就被取光了，如果想在用，还得重新生成；list可以反复遍历。
2. 迭代器从集合的第一个元素来开始访问，直到访问完所有的元素，只能向前，不能后退；list可以从任意位置开始向前向后进行访问。

谈谈装饰器（重要）

1. 本质：闭包函数；
2. 作用：使其他函数在不修改代码的前提下增加额外功能；
3. 返回值：函数对象；
4. 优点：少写很多重复性代码，提高工作效率。

Python如何定义一个私有变量

https://www.cnblogs.com/lijunjiang2015/p/7802410.html

1. _xx 以单下划线开头的表示的是protected类型的变量。即保护类型只能允许其本身与子类进行访问。若内部变量标示，如： 当使用“from M import”时，不会将以一个下划线开头的对象引入 。
2. __xx 双下划线的表示的是私有类型的变量。只能允许这个类本身进行访问了，连子类也不可以用于命名一个类属性（类变量），调用时名字被改变（在类FooBar内部，__boo变成_FooBar__boo,如self._FooBar__boo）

为什么使用装饰器（重要）

http://python.jobbole.com/85393/

init.py文件的作用

1. init.py可以使其所在文件夹变为一个模块；
2. python中倒入模块时，实际上就是导入__init__.py。通常这个文件为空，但是我们也可以在它中导入我们需要的模块，而不用一个个导入；
3. 全部导入。当使用from packageName import *时，import会将注册在包__init__.py文件中__all__列表中的所有子模块和子包导入到当前作用域来。

map，filter，reduce函数

1. map
   map(function, iterable, ...): 以参数序列中的每一个元素调用 function 函数，返回包含每次 function 函数返回值的新列表。
2. filter
   filter(function, iterable): 函数用于过滤序列，过滤掉不符合条件的元素，返回由符合条件元素组成的新列表。序列的每个元素作为参数传递给函数进行判，然后返回 True 或 False，最后将返回 True 的元素放到新列表中。
3. reduce
   reduce(function, iterable[, initializer]): 用传给 reduce 中的函数 function（有两个参数）先对集合中的第 1、2 个元素进行操作，得到的结果再与第三个数据用 function 函数运算，最后得到一个结果。

迭代器和生成器（重要）

1. 迭代器：
   1. 是Python最强大的功能之一，是访问集合元素的一种方式；
   2. 迭代器是一个可以记住遍历位置的对象；
   3. 迭代器从集合的第一个元素来开始访问，直到访问完所有的元素，只能向前，不能后退；
   4. 迭代器有两个方法：next()和 iter()。
2. 生成器：
   1. python中，使用了yield的函数，被称为生成器；
   2. 与普通函数不同，生成器返回的是一个迭代器对象，用于迭代；
   3. 在调用生成器运行过程中，每次遇到yield就暂停，并保存当前所有的运行信息，返回yield值，并在下一次执行next()时从当前位置继续执行；
   4. 调用一个生成器，返回迭代器对象。

Python如何实现单例模式？（重要）

https://www.cnblogs.com/huchong/p/8244279.html

python实现多线程

http://www.runoob.com/python3/python3-multithreading.html

Python多线程的限制？多进程中如何传递参数？

1. Python多线程中有GIL（全局解释锁），意味着任何一个时间只能一个线程使用解释器；
2. 多进程中共享数据，可以使用multiprocessing.Value 和multiprocessing.Array

Python中赋值，浅拷贝，深拷贝的区别

http://www.cnblogs.com/xueli/p/4952063.html

1. 赋值：浅拷贝对象的引用，对象发生改变，被赋值的也会作出同样的改变；
2. 浅拷贝（copy）：没有拷贝子对象，所以原始数据发生改变，子对象也会改变；
3. 深拷贝（deepcopy）：包含对象中子对象的拷贝，原始数据发生改变不会造成深拷贝里任何子元素的改变。

解释继承

1. 一个类继承自另外一个类，也可是说子类继承自父类；
2. 作用：可以使我们重用代码，还有更方便的创建和维护代码；
3. 单继承、多重继承、多级继承、分层继承、混合继承。

解释以下dir() 和 help()

dir(): 返回对象中的所有成员；
hepl: 返回帮助文档和参数说明。

退出python时是否会释放所有内存分配？

否。哪些具有对象循环引用和全局命名空间引用的变量在python退出时，往往不会被释放。

Python的应用场景？遇到IO密集型和计算密集型任务该如何处理？

1. 应用场景：运维、爬虫、数据分析、自然语言处理；
2. IO密集型：使用多线程；计算密集型：使用Cpython编写代码。

python区分大小写吗？

区分。

解释以下python的闭包

如果在一个内部函数中，对外部作用域（而非全局作用域）中的变量进行引用，那么内部函数就是一个闭包。

如何提高Python的运行效率？

1. 使用生成器；
2. 关键代码使用外部功能包：CPython之类的；
3. 循环优化：尽量避免在循环中访问变量的属性。

六个标准数据类型

1. 不可变：number，string，tuple
2. 可变：list，dict，set

Python如何定义一个函数（去年曾经问过我，恨！！！）

1. def
2. lambda（去年把这个忘了）

什么是lambda函数？它有什么好处?

详细介绍：https://www.cnblogs.com/lmh001/p/9790378.html

1. 接收任意多个参数（>=0个），并且返回单个表达式值的匿名函数；
2. 很轻便，即用即删除，很适合需要完成一项功能，并且只在此处使用的功能。

介绍一下except的用法和作用

1. 作用：捕获异常 - 执行try下的语句，如果引发异常，则执行过程会跳到except语句。
2. 用法：

 try:
<语句>        #运行别的代码
except <名字>：
<语句>        #如果在try部份引发了'name'异常
except <名字>，<数据>:
<语句>        #如果引发了'name'异常，获得附加的数据
else:
<语句>        #如果没有异常发生

list和tuple的区别，如何实现二者的转换

1. list是可变长数据结构，tuple是定长的（即一旦初始化不可改变）；
2. list->tuple : tuple(list)
   tuple->list : list(tuple)

三元表达式

python中是不需要？的，而是使用： [on true] if [expression]else [on false]。

如何在一个function里面设置一个全局的变量？

在function开始的地方插入一个global声明

python程序中文输出问题怎么解决

1. decode + encode

python 编码问题：Python中字符串是以unicode编码的，在做编码转换时，通常需要以unicode作为中间编码，即先将其他编码的字符串解码（decode）成unicode，再从unicode编码（encode）成另一种编码。

2. 开头加上：

reload(sys)
sys.setdefaultencoding(‘utf8′)

Python中pass语句的作用是什么

空语句占位符，为了保持程序结构的完整性。

*arg 与 **kwarg的作用

1. *arg会把多出来的位置参数转化为tuple；
2. **kwarg会把关键字参数转化为dict。

is和==的区别

python对象中包含三个基本要素：id、type、value，

1. is比较的是id是否相同，同一性运算符；
2. ==比较的是value是否相同。

如何用Python来进行查询和替换一个文本字符串

1. 可以使用re模块中的sub()函数来进行查询和替换；
2. 格式：sub(replacement, string[,count=0])
   （replacement是被替换成的文本，string是需要被替换的文本，count是一个可选参数，指最大被替换的数量）

Python里面match()和search()的区别？

1. re模块中match(pattern,string[,flags])，检查string的开头是否与pattern匹配;
2. re模块中research(pattern,string[,flags])，在string搜索pattern的第一个匹配值。

用Python匹配HTML tag的时候，<.>和<.?>有什么区别？

贪婪匹配( <.> )和非贪婪匹配(<.?> )

Python里面如何生成随机数

1. random模块
2. 具体：

random.randint(a,b)：返回随机整数x,a<=x<=b
random.randrange(start,stop,[,step])：返回一个范围在(start,stop,step)之间的随机整数
random.random( ):返回0到1之间的浮点数
random.uniform(a,b):返回指定范围内的浮点数。

有没有一个工具可以帮助查找python的bug和进行静态的代码分析？

VS code 中Pylint包

单引号，双引号，三引号的区别

1. 单引号和双引号没有区别；
2. 三引号则可以直接换行，并且可以包含注释。

如何用Python删除一个文件?Python如何copy一个文件？

1. os.remove(filename)
2. shutil模块中的copyfile函数