Python--基础认知

1：为什么学习Python

公司建议使用Python，然后自己通过百度和向有学过Python的同学了解了Python。Python这门语言，入门比较简单，它简单易学，生态圈比较强大，涉及的地方比较多，特别是在人工智能，和数据分析这方面。在未来我觉得是往自动化，人工智能这方面发展的，所以学习了Python。

2：通过什么途径学习Python

自学，练项目，到GitHub上面找一些小项目学习。

3：谈谈对Python和其他语言的区别

Python属于解释型语言，当程序运行时，是一行一行的解释，并运行，所以调式代码很方便，开发效率高，还有龟叔给Python定位是任其自由发展、优雅、明确、简单，所以在每个领域都有建树，所有它有着非常强大的第三方库，
 

特点：
语法简洁优美，功能强大，标准库与第三方库都非常强大，而且应用领域也非常广；可移植性，可扩展性，可嵌入性。
 

缺点：
运行速度慢。
- 解释型
    - Python/php　　（java、C 编译型）      
- 弱类型
　- Python　　　　 （java、C 强类型）
- 动态语言
　- Python　　　　 （java、C 静态型）

 （1）与Java相比：在很多方面，Python比java要简单，比如java中所有变量必须声明才能使用，而Python不需要声明,用少量的代码构建出很多功能;（高效的高级数据结构）

（2）与PHP相比：python标准包直接提供了工具，并且相对于PHP代码更易于维护;

（3）Python与C相比：

Python 和 C Python这门语言是由C开发而来

对于使用：Python的类库齐全并且使用简洁，如果要实现同样的功能，Python 10行代码可以解决，C可能就需要100行甚至更多.
对于速度：Python的运行速度相较与C，绝逼是慢了

Python的优势：

1、Python 易于学习;

2、用少量的代码构建出很多功能;（高效的高级数据结构）

3、Python 拥有最成熟的程序包资源库之一;

4、Python完全支持面向对象;

5、Python 是跨平台且开源的;

6、动态类型.

4：简述解释型和编译型编程语言

解释型：就是边解释边执行（Python，php）
编译型：编译后再执行（c、java、c#）

5：Python的解释器种类以及相关特点？

CPython
是官方版本的解释器：CPython。是使用C语言开发的，所以叫CPython。在命令行下运行python就是启动CPython解释器。
CPython是使用最广的Python解释器。教程的所有代码也都在CPython下执行。

IPython
IPython是基于CPython之上的一个交互式解释器，也就是说，IPython只是在交互方式上有所增强，但是执行Python代码的功能和CPython是完全一样的。CPython用>>>作为提示符，而IPython用In [序号]:作为提示符。

PyPy
由Python写的解释器，它的执行速度是最快。PyPy采用JIT技术，对Python代码进行动态编译（注意不是解释），
绝大部分Python代码都可以在PyPy下运行，但是PyPy和CPython有一些是不同的，这就导致相同的Python代码在两种解释器下执行可能会有不同的结果。

Jython
Jython是运行在Java平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成Java字节码执行。

IronPython
IronPython和Jython类似，只不过IronPython是运行在.Net平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成.Net的字节码。

小结：
Python的解释器很多，但使用最广泛的还是CPython。如果要和Java或.Net平台交互，最好的办法不是用Jython或IronPython，而是通过网络调用来交互，确保各程序之间的独立性。

6：位和字节的关系

1字节 = 8 位
位（bit），数据存储是以“字节”（Byte）为单位，数据传输是以大多是以“位”（bit，又名“比特”）为单位，一个位就代表一个0或1（即一个二进制），二进制是构成存储器的最小单位，每8个位（bit，简写为b）组成一个字节（Byte，简写为B），字节是最小一级的信息单位。

7：b、B、KB、MB、GB的关系

b --->位(bit)    

B --->字节      一个字节等于8位

1B = 8 bit

1kb = 1024 B

1 MB = 1024 KB

1 GB = 1024 MB

8：PEP8规范

1、使用4个空格而不是tab键进行缩进。
2、每行长度不能超过80
3、使用空行来间隔函数和类，以及函数内部的大块代码
4、必要时候，在每一行下写注释
5、使用文档注释，写出函数注释
6、在操作符和逗号之后使用空格，但是不要在括号内部使用
7、命名类和函数的时候使用一致的方式，比如使用CamelCase来命名类，使用lower_case_with_underscores来命名函数和方法
8、在类中总是使用self来作为默认
9、尽量不要使用魔法方法
10、默认使用UTF-8，甚至ASCII作为编码方式
11、换行可以使用反斜杠，最好使用圆括号
12、不要在一句import中多个库

空格的使用：

各种右括号前不要加空格
逗号、冒号前不要加空格
函数的左括号前不要加空格。如Func(1)
序列的左括号前不要加空格。如list[2]
操作符左右各加一个空格，不要为了对齐增加空格
函数默认参数使用的赋值符左右省略空格
不要将多句语句写在同一行
if/for/while语句中，即使执行语句只有一句，也必须另起一行

包名小写（不含下划线），函数名小写（可含下划线），常量名大写（可含下划线），类名驼峰写法，类属性小写（可含下划线）。

9：通过代码实现如下转换(进制之间转换）

# 二进制转换成十进制-->int
v = "0b1111011"
b = int(v,2)
print(b)  # 123


# 十进制转换成二进制--->bin
v2 = 18
print(bin(int(v2)))
# 0b10010

# 八进制转换成十进制
v3 = "011"
print(int(v3,8))
# 11

# 十进制转换成八进制：---> oct
v4 = 30
print(oct(int(v4)))
# 0o36

# 十六进制转换成十进制：
v5 = "0x12"
print(int(v5,16))
# 18

# 十进制转换成十六进制：---> hex
v6 = 87
print(hex(int(v6)))
# 0x57

10：请编写一个函数实现将IP地址转换成一个整数

请编写一个函数实现将IP地址转换成一个整数。
如 10.3.9.12 转换规则为：
        10            00001010

         3            00000011

         9            00001001

        12            00001100

再将以上二进制拼接起来计算十进制结果：00001010 00000011 00001001 00001100 = ？


def v1(addr):
    # 取每个数
    id = [int(x) for x in addr.split(".")]
    print(id)
    return sum(id[i] << [24, 16, 8, 0][i] for i in range(4))

print(v1("127.0.0.1"))

# [127, 0, 0, 1]
# 2130706433

11：python递归的最大层数？998

12：求结果(and or or)

1. 求结果：1 or 3
print(1 or 3)  # 1

2. 求结果：1 and 3
print(1 and 3)  # 3

3. 求结果：0 and 2 and 1
print(0 and 2 and 1)  # 0

4. 求结果：0 and 2 or 1
print(0 and 2 or 1)  # 1

5. 求结果：0 and 2 or 1 or 4
print(0 and 2 or 1 or 4)  # 1

6. 求结果：0 or Flase and 1
print(0 or False and 1)  # Flase

总结：
　　# x or y 如果 x为真，则值为x，   否则为y
　　# x and y 如果 x 为真，则值为 y，否则为 x

运算符

1. 求结果：2 & 5（与）

print(2 & 5)  # 10 & 101 => 000 => 0

2. 求结果：2 ^ 5即2 | 5（或）

print(2 ^ 5)  # 10 ^ 101 => 111 => 1*2**0+1*2**1+1*2**2=1+2+4=7

13：ascii、unicode、utf-8、gbk 区别

Python2  内容进行编码（默认ascii）,而Python3对内容进行编码的默认为unicode。
ascii    最多只能用8位来表示（1个字节），即：2**8 = 256，所以，ASCII码最多只能表示 256 个符号。
unicode  万国码，任何一个字符占2个字节
utf-8    万国码的升级版  一个中文字符占3个字节   英文是1个字节  欧洲的是2个字节
gbk      国内版本  一个中文字符占2个字节   英文是1个字节
gbk 转 utf-8  需通过媒介 unicode

14：字节码和机器码的区别

机器码，学名机器语言指令，有时也被称为原生码，是电脑的CPU可直接解读的数据。

字节码是一种中间状态（中间码）的二进制代码（文件）。需要直译器转译后才能成为机器码。

什么是机器码
机器码(machine code)，学名机器语言指令，有时也被称为原生码（Native Code），是电脑的CPU可直接解读的数据。
通常意义上来理解的话，机器码就是计算机可以直接执行，并且执行速度最快的代码。

总结：机器码是电脑CPU直接读取运行的机器指令，运行速度最快，但是非常晦涩难懂，也比较难编写

什么是字节码
字节码（Bytecode）是一种包含执行程序、由一序列 op 代码/数据对 组成的二进制文件。
字节码是一种中间码，它比机器码更抽象，需要直译器转译后才能成为机器码的中间代码。

总结：字节码是一种中间状态（中间码）的二进制代码（文件）。需要直译器转译后才能成为机器码。

is == 的区别

#is  比较的是内存地址
#==  比较的是值
#int     具有范围：-5---256
#对于int小数据池
范围：-5----256 创建的相间的数字，都指向同一个内存地址

#对于字符串
1、小数据池 如果有空格，那指向两个内存地址，
2、长度不能超过 20
3、不能用特殊字符

i = 'a'*20
j = 'a'*20
print(i is j)   # True

i = "a"*21
j = "a"*21
print(i is j)   # False

15：三元运算写法和应用场景？

应用场景：简化if语句
# 关于三元运算
# 结果+　if  + 条件  + else + 结果
result='gt' if 1>3 else 'lt'
print(result)       # lt
# 理解：如果条件为真，把if前面的值赋值给变量，否则把else后面的值赋值给变量。


lambda 表达式
temp = lambda x,y:x+y
print(temp(4,10))   # 14

可替代：
def foo(x,y):
    return x+y
print(foo(4,10))    # 14

16：Python3和Python2的区别？

1：打印时，py2需要可以不需要加括号，py3 需要
python2 ：print ('lili') , print 'lili'
python3 : print ('lili')   
python3 必须加括号

exec语句被python3废弃，统一使用exec函数。

2：内涵
Python2：1，臃肿，源码的重复量很多。
         2，语法不清晰，掺杂着C，php，Java，的一些陋习。
Python3：几乎是重构后的源码，规范，清晰，优雅。

3、输出中文的区别
python2：要输出中文 需加 # -*- encoding:utf-8 -*-
Python3：直接搞

4：input不同
python2 ：raw_input
python3 ：input 统一使用input函数

5：指定字节
python2在编译安装时，可以通过参数-----enable-unicode=ucs2 或-----enable-unicode=ucs4分别用于指定使用2个字节、4个字节表示一个unicode；
python3无法进行选择，默认使用 ucs4
查看当前python中表示unicode字符串时占用的空间：

impor sys
print（sys.maxunicode）
#如果值是65535，则表示使用usc2标准，即：2个字节表示
#如果值是1114111，则表示使用usc4标准，即：4个字节表示

6：
py2：xrange（返回列表）
　　　range（返回生成器）
py3：range  统一使用range，Python3中range的机制也进行修改并提高了大数据集生成效率。

7：在包的知识点里
包：一群模块文件的集合 + __init__
区别：py2：必须有__init__
　　　py3：不是必须的了

8：不相等操作符"<>"被Python3废弃，统一使用"!="

9：long整数类型被Python3废弃，统一使用int

10：迭代器iterator的next()函数被Python3废弃，统一使用next(iterator)

11：异常StandardError 被Python3废弃，统一使用Exception

12：字典变量的has_key函数被Python废弃，统一使用in关键词

13：file函数被Python3废弃，统一使用open来处理文件，可以通过io.IOBase检查文件类型

17：用一行代码实现数值交换

a = 1 
b = 2

a, b = b, a

18：Python3和Python2中int和long区别

在python3里，只有一种整数类型int。大多数情况下，和python2中的长整型类似。

19：xrange和range的区别

都在循环时使用，xrange内存性能更好，xrange用法与range完全相同，range一个生成list对象，xrange是生成器。

要生成很大的数字序列的时候，用xrange会比range性能优很多，因为不需要一上来就开辟一块很大的内存空间。

在Python2中：

range([start,] stop[, step])，根据start与stop指定的范围以及step设定的步长，生成一个序列

xrange用法与range完全相同，所不同的是生成的不是一个数组，而是一个生成器。

由上面的示例可以知道：要生成很大的数字序列的时候，用xrange会比range性能优很多，因为不需要一上来就开辟一块很大的内存空间，这两个基本上都是在循环的时候用。

在 Python3 中，range() 是像 xrange() 那样实现，xrange()被抛弃。

20：文件操作时：xreadlines和readlines的区别？

readlines     返回一个列表

xreadlines   返回一个生成器

21：列列举布尔值为False的常见值？

0，""，{}，[]，()，set()，False，负数，不成立的表达式，None，等。

22：字符串、列表、元组、字典每个常用的5个方法？

字符串：
字符串用单引号(')或双引号(")括起来，不可变。
s.strip(c)：去除空格或指定的字符c；lstrip/rstrip；
s.zfill(w)：右对齐，宽度小于w用0前补；
s.ljust(w,c)：左对齐，宽度w，填充符c；rjust()右对齐。
s.join(q)：用"s"将序列"q"中的元素串起来；	
s.partition(sep)：以sep为分隔符，把字符串分割，返回一个元组（包含分割符）；
s.split(sep=None, maxsplit=-1)：把字符串以sep为分隔符分割，maxsplit为分割次数，返回一个列表（不包含分割符）；
s.find(t)：返回t的最左位置，未找到，返回-1；
s.index(t)：返回t的最左位置，未找到，返回ValueError异常；
s.capitalize()：第一个字母变大写；
s.title()：每个单词首字母大写；
s.center(width, fillchar=None)：字符串内容居中，在给定的字符串长度width中内容居中，两边用提供的字符fillchar填充，fillchar默认为空；
s.count(sub, start=None, end=None)：在指定位置start与end之间，计算sub字符的数量；
s.endswith(suffix, start=None, end=None)：判断字符串在start与end位置之间是不是以某个子序列suffix结尾，类似方法还可有startwith()；
s.replace(old, new, count=None)：把字符串中某个子序列old替换成一个新序列new，count是替换数，返回一个新字符串；
s.isdigit()：判断是否全是数字；
s.isalpha()：判断是否全是字母；
s.isalnum()：判断是否包含字母或数字；
s.isspace()：判断是否是空字符串；
s[start:stop:step]：切片，截取子字符串。

 

字典：
1：无序（不能索引） 2：数据关联性强 3：键值对，键值对。唯一一个映射数据类型。
字典的键必须是可哈希的，不可变类型。
在同一个字典中，键(key)必须是唯一的。
列表是有序的对象集合，字典是无序的对象集合。两者之间的区别在于：字典当中的元素是通过键来存取的，而不是通过偏移存取
1）clear(self)：清除字典中的所有元素。
2）copy(self)：复制一份元组，相当于一次浅拷贝。 
3）fromkeys(self, iter, value=None)：分别以iter中的元素为键，以value为值，创建一个字典。
4）get(self, k, d=None)：获取字典中键为k的值，如果字典中不包含k，则给出d值，d默认为None。
5）items(self)：遍历字典的一个方法，把字典中每对key和value组成一个元组，并把这些元组放在一个类似列表的dict_items中返回。
6）keys(self)：遍历字典键keys的一个方法，返回一个类似列表的dict_keys，与items方法用法相同。
7) values(self)：遍历字典值value的一个方法，返回一个类似列表的dict_values，与items方法用法相同。
8）pop(self, k, d=None)：弹除并返回字典中键为k的值。
9）popitem(self)：从字典中随机取出一组键值，返回一个新的元组。
10）setdefault(self, k, default=None)：从字典中获取键为k的值，当存在k时，功能和get基本一致，当字典中不存在k时，在原字典上添加键为k、值为default的项，并返回default值。
11）update(self, E=None, **F)：给字典新增元素，没有返回值。用法：dict.update(dict2)。


列表：
索引，切片，加，乘，检查成员。
1、List写在方括号之间，元素用逗号隔开。
2、和字符串一样，list可以被索引和切片。
3、List可以使用+操作符进行拼接。
4、List中的元素是可以改变的。
1）append(self, p_object)：在原有列表最后位置上追加新元素到列表，不生成新的列表。
2）clear(self)：清空列表里面的元素，不生成新列表。
3）copy(self)：复制一份列表，相当于一次浅拷贝。
5）extend(self, iterable)：把iterable中的每个元素扩展成列表的元素，iterable可以是字符串、列表、集合、元组、字典。
6）index(self, value, start=None, stop=None)：查找列表中value元素索引位置，start与stop参数是查找起始与结束位置，默认为None。
7）insert(self, index, p_object)：在列表index索引位置插入元素p_object，当index大于列表包含的元素个数时，在最后位置插入元素。
8）pop(self, index=None)：从列表中取出index位置的值，index默认为None，此时弹除并返回列表中最后一个值。
9）remove(self, value)：移除列表中第一个出现的value元素，value元素不存在列表中时，则抛出ValueError。
10）reverse(self)：反转列表元素的位置。
11）sort(self, key=None, reverse=False)：给列表中的元素排序，改变原列表！reverse默认False（升序）。【而sorted()函数是生成副本】。
12）[start:stop:step]：切片，从列表中取出一部分元素生成一个新列表，start与stop默认为None，step表示步长值，默认是一个接着一个切取，
如果为2，则表示进行隔一取一操作。步长值为正时表示从左向右取，如果为负，则表示从右向左取。步长值不能为0。
13）索引[index]：获取索引位置index的值。


元组：
（）元组的元素不能修改。
1、与字符串一样，元组的元素不能修改。
2、元组也可以被索引和切片，方法一样。
3、注意构造包含0或1个元素的元组的特殊语法规则。
4、元组也可以使用+操作符进行拼接。
1）count(self, value)：统计元组中包含value元素的数量，返回一个int值。
2）index(self, value, start=None, stop=None)：索引，查找元组中value元素第一个出现的位置，start与stop参数是查找起始与结束位置，默认为None。
3）[start:stop:step]：切片操作。


Set（集合）：
集合（set）是一个无序不重复元素的序列。
可以使用大括号 { } 或者 set() 函数创建集合，注意：创建一个空集合必须用 set() 而不是 { }，因为 { } 是用来创建一个空字典。
1）add(self, *args, **kwargs)：在集合里添加一个元素，不生成新的集合。
2）clear(self, *args, **kwargs)：清空集合里面的元素，不生成新的集合。
3）copy(self, *args, **kwargs)：浅拷贝集合，返回一个新集合。
4）difference(self, *args, **kwargs)：传入一个或多个参数集合对比，返回一个与参数集合不一样元素的集合。
5）discard(self, *args, **kwargs)：删除集合中的某个元素，如果这个元素没有在集合中，不做操作。
6）isdisjoint(self, *args, **kwargs)：对比两个集合，若空交集则返回True，没有则返回False。
7）issubset(self, *args, **kwargs)：判断集合的包含关系，是否是参数集合的子集。
8）pop(self, *args, **kwargs)：从集合中随机（因集合无序）弹除并返回一个元素，如果集合为空，则报TypeError错误。
9）remove(self, *args, **kwargs)：移除集合中的一个元素，这个元素必须在集合中，如果不在，则报TypeError错误。
10）union(self, *args, **kwargs)：两个集合拼接返回一个新集合。
11）update(self, *args, **kwargs)：更新集合，添加集合中没有的新元素，不返回新集合。

23：lambda表达式格式以及应用场景？

匿名函数：为了解决那些功能很简单的需求而设计的一句话函数。
函数名 = lambda 参数 ：返回值

#参数可以有多个，用逗号隔开
#匿名函数不管逻辑多复杂，只能写一行，且逻辑执行结束后的内容就是返回值
#返回值和正常的函数一样可以是任意数据类型

lambda 表达式
temp = lambda x,y:x+y
print(temp(4,10))   # 14

可替代：
def foo(x,y):
    return x+y
print(foo(4,10))    # 14

24：pass的作用

pass是空语句，是为了保持程序结构的完整性。pass 不做任何事情，一般用做占位语句。

25：*arg和**kwargs作用

*arg 代表位置参数，它会接收任意多个参数并把这些参数作为元组传递给函数。
**kwargs 代表的关键字参数，返回的是字典，位置参数一定要放在关键字前面。

26. is和==的区别

a = 'lishi'
str1 = "li"
str2 = "shi"
str3 = str1 + str2
print("a == str3",a == str3)
print("a is str3",a is str3)
print("id(a)",id(a))
print("id(str3)",id(str3))
# a == str3 ，True    ==  ---> 只需要内容相等
# a is str3 ，False   is  ---> 只需要内存地址相等
# id(a) 38565848
# id(str3) 39110280

is 比较的是两个实例对象是不是完全相同，它们是不是同一个对象，占用的内存地址是否相同。
== 比较的是两个对象的内容是否相等，即内存地址可以不一样，内容一样就可以了。默认会调用对象的__eq__()方法。

27：谈谈Python的深浅拷贝？以及实现方法和应用场景。

浅拷贝只是增加了一个指针指向一个存在的地址，而深拷贝是增加一个指针并且开辟了新的内存，这个增加的指针指向这个新的内存。采用浅拷贝的情况，释放内存，会释放同一内存，深拷贝就不会出现释放同一内存的错误。

一层的情况：

import copy
 
# 浅拷贝
li1 = [1, 2, 3]
li2 = li1.copy()
li1.append(4)
print(li1, li2)  # [1, 2, 3, 4] [1, 2, 3]
 
# 深拷贝
li1 = [1, 2, 3]
li2 = copy.deepcopy(li1)
li1.append(4)
print(li1, li2)  # [1, 2, 3, 4] [1, 2, 3]

多层的情况：

import copy
 
# 浅拷贝 指向共有的地址
li1 = [1, 2, 3,[4,5],6]
li2 = li1.copy()
li1[3].append(7)
print(li1, li2)  # [1, 2, 3, [4, 5, 7], 6] [1, 2, 3, [4, 5, 7], 6]
 
# 深拷贝 重指向
li1 = [1, 2, 3,[4,5],6]
li2 = copy.deepcopy(li1)
li1[3].append(7)
print(li1, li2)  # [1, 2, 3, [4, 5, 7], 6] [1, 2, 3, [4, 5], 6]

28：Python垃圾回收机制？

引用计数

标记清除

分代回收

29：Python的可变类型和不可变类型？

可变数据类型：列表、字典、集合

不可变数据类型：数字、字符串、元组