Python：常见的面试题和答案

1. 什么是Python？

答：Python是一种高级编程语言，被广泛应用于Web开发、数据分析、人工智能等领域。

2. Python的优点是什么？

Python的优点包括：

• 简单易学：Python语法简单，易于上手；
• 开发效率高：Python的代码量较少，开发效率高；
• 库丰富：Python拥有丰富的标准库和第三方库，能够快速实现各种功能；
• 跨平台：Python可以在多个操作系统上运行；
• 社区活跃：Python拥有庞大的社区，能够获得大量的支持和资源。

3. Python中的可变对象和不可变对象有什么区别？

答：可变对象是指对象的值可以改变，如列表和字典；不可变对象是指对象的值不能改变，如字符串和元组。

区别在于：对于可变对象，改变对象的值不会改变对象的地址，而对于不可变对象，改变对象的值会改变对象的地址。

4. Python中的生成器是什么？

答：生成器是一种特殊的函数，可以用来迭代生成一系列值，而不需要一次性生成所有值，从而节省内存空间。

生成器函数的特点是使用yield语句返回值，而不是return语句。生成器函数被调用后，会返回一个生成器对象，可以使用next()函数或for循环来逐个获取生成器函数生成的值。

5. 如何在Python中实现多线程？

答：Python中可以使用threading模块来实现多线程。具体步骤如下：

• 导入threading模块；
• 定义一个Thread类的子类，重写run()方法，run()方法中是线程要执行的代码；
• 创建线程对象；
• 调用start()方法启动线程。

6. Python中的装饰器是什么？

答：装饰器是一种特殊的函数，可以用来修改其他函数的行为，而不需要修改其他函数的源代码。

装饰器的语法是在函数定义前使用@符号加上装饰器函数名。装饰器函数需要接收一个函数作为参数，并返回一个新的函数。

7. 如何在Python中读写文件？

答：Python中可以使用open()函数来打开文件，并使用read()和write()方法来读写文件。

打开文件的语法是open(file, mode)，其中file是文件名，mode是打开文件的模式，包括：

• ‘r’：读取模式；
• ‘w’：写入模式，会覆盖原有内容；
• ‘a’：追加模式，会在文件末尾添加内容。

读取文件的语法是file.read()，写入文件的语法是file.write()。

8. Python中的面向对象编程是什么？

答：面向对象编程是一种编程范式，通过将数据和方法封装在一个对象中，实现代码的模块化和复用。

在Python中，可以使用class关键字定义一个类，类中包括属性和方法。可以使用__init__()方法初始化对象，使用self关键字表示对象本身。

9. Python中的lambda表达式是什么？

答：lambda表达式是一种匿名函数，可以用来简化代码。lambda表达式的语法是lambda arguments: expression，其中arguments是函数的参数，expression是函数的返回值。

lambda表达式可以作为函数的参数传递，也可以作为函数的返回值返回。

10. Python中的异常处理是什么？

答：异常处理是一种处理程序运行时错误的机制，可以在程序出现错误时进行捕获和处理，避免程序崩溃。在Python中，可以使用try…except语句来进行异常处理。

11. 为什么Python执行速度慢，我们如何改进它？

答：Python代码执行缓慢的原因，是因为它是一种解释型语言。它的代码在运行时进行解释，而不是编译为本地语言。
为了提高Python代码的速度，我们可以使用CPython、Numba，或者我们也可以对代码进行一些修改。

• 减少内存占用。

• 使用内置函数和库。

• 将计算移到循环外。

• 保持小的代码库。

• 避免不必要的循环

12. Python有什么特点？

• 易于编码

• 免费和开源语言

• 高级语言

• 易于调试

• OOPS支持

• 大量的标准库和第三方模块

• 可扩展性(我们可以用C或C++编写Python代码)

• 用户友好的数据结构

13. Python有哪些应用？

• Web开发

• 桌面GUI开发

• 人工智能和机器学习

• 软件开发

• 业务应用程序开发

• 基于控制台的应用程序

• 软件测试

• Web自动化

• 基于音频或视频的应用程序

• 图像处理应用程序

14. 如何在Python中管理内存？

答：Python内存由Python的私有headspace管理。

所有的Python对象和数据结构都位于一个私有堆中。私用堆的分配由Python内存管理器负责。

Python还内置了一个的垃圾收集器，可以回收未使用的内存并释放内存，使其可用于headspace。

15. 解释Python的内置数据结构？

Python中主要有四种类型的数据结构。

• 列表：列表是从整数到字符串甚至另一个列表的异构数据项的集合。列表是可变的。列表完成了其他语言中大多数集合数据结构的工作。列表在[ ]方括号中定义。

例如：a = [1,2,3,4]

• 集合：集合是唯一元素的无序集合。集合运算如联合|，交集&和差异，可以应用于集合。{}用于表示一个集合。

例如：a = {1,2,3,4}

• 元组：Python元组的工作方式与Python列表完全相同，只是它们是不可变的。()用于定义元组。

例如：a =（1,2,3,4）

• 字典：字典是键值对的集合。它类似于其他语言中的hash map。在字典里，键是唯一且不可变的对象。

例如：a = {'number'：[1,2,3,4]}

16. 解释//、％、* *运算符？

• //(Floor Division)-这是一个除法运算符，它返回除法的整数部分。

例如：5 // 2 = 2

• ％(模数)-返回除法的余数。

例如：5 ％ 2 = 1

• **(幂)-它对运算符执行指数计算。a ** b表示a的b次方。

例如：5 ** 2 = 25、5 ** 3 = 125

17. Python中append，insert和extend的区别?

append：在列表末尾添加新元素。

numbers = [1,2,3,4,5]
numbers.append(6)
print(numbers)
>[1,2,3,4,5,6]

insert：在列表的特定位置添加元素。

## insert(position,value)
numbers.insert(2,7)  
print(numbers)
>[1,2,7,3,4,5,6]

extend：通过添加新列表来扩展列表。

numbers.extend([7,8,9])
print(numbers)
>[1,2,7,3,4,5,6,7,8,9]

numbers.append([4,5])
>[1,2,7,3,4,5,6,7,8,9,[4,5]]

18. 区分Python中的remove，del和pop？

remove：将删除列表中的第一个匹配值，它以值作为参数。

numbers = [1,2,3,4,5]
numbers.remove(5)
> [1,2,3,4]

del：使用索引删除元素，它不返回任何值。

del numbers[0]
>[2,3,4]

pop：将删除列表中顶部的元素，并返回列表的顶部元素。

numbers.pop()
>4

19. 什么是switch语句。如何在Python中创建switch语句？

答：switch语句是实现多分支选择功能，根据列表值测试变量。switch语句中的每个值都被称为一个case。在Python中，没有内置switch函数，但是我们可以创建一个自定义的switch语句。

switcher = {
   1: "January",
   2: "February",
   3: "March",
   4: "April",
   5: "May",
   6: "June",
   7: "July",
   8: "August",
   9: "September",
   10: "October",
   11: "November",
   12: "December"
}
month = int(input())
print(switcher.get(month))
> 3
march

20. 举例说明Python中的range函数?

range：range函数返回从起点到终点的一系列序列。

range(start, end, step)，第三个参数是用于定义范围内的步数。

# number
for i in range(5):
    print(i)
> 0,1,2,3,4

# (start, end)
for i in range(1, 5):
    print(i)
> 1,2,3,4

# (start, end, step)
for i in range(0, 5, 2):
    print(i)
>0,2,4

21. Python中注释代码的方法有哪些？

答：在Python中，我们可以通过下面两种方式进行注释。

• 三引号’‘’，用于多行注释。

• 单井号#，用于单行注释。

22. 列举 Python 中的基本数据类型？

答：Python3 中有六个标准的数据类型：

• Number（数字）(包括整型、浮点型、复数、布尔型等)
• String（字符串）
• List（列表）
• Tuple（元组）
• Set（集合）
• Dictionary（字典）

Python3 的六个标准数据类型中：

不可变数据（3 个）：Number（数字）、String（字符串）、Tuple（元组）；
可变数据（3 个）：List（列表）、Dictionary（字典）、Set（集合）。

23. 字典操作中 del 和 pop 有什么区别

答：del 可以根据索引（元素所在位置）来删除的，没有返回值。 pop 可以根据索引弹出一个值，然后可以接收它的返回值。

24. 解释Python中的Filter？

答：过滤器函数，根据某些条件从可迭代对象中筛选值。

# iterable
lst = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]

def even(num):
    if num%2==0:
        return num

# filter all even numbers
list(filter(even,lst))
---------------------------------------------
[2, 4, 6, 8, 10] 

25. 解释Python中reduce函数的用法？

答：reduce()函数接受一个函数和一个序列，并在计算后返回数值。

from functools import reduce

a = lambda x,y:x+y
print(reduce(a,[1,2,3,4]))

> 10 

26. 解释re模块的split()、sub()、subn()方法？

split()：只要模式匹配，此方法就会拆分字符串。

sub()：此方法用于将字符串中的某些模式替换为其他字符串或序列。

subn()：和sub()很相似，不同之处在于它返回一个元组，将总替换计数和新字符串作为输出。

import re
string = "There are two ball in the basket 101"


re.split("\W+",string)
---------------------------------------
['There', 'are', 'two', 'ball', 'in', 'the', 'basket', '101']

re.sub("[^A-Za-z]"," ",string)
----------------------------------------
'There are two ball in the basket'

re.subn("[^A-Za-z]"," ",string)
-----------------------------------------
('There are two ball in the basket', 10)

27. 你对Python类中的self有什么了解？

答：self表示类的实例。通过使用self关键字，我们可以在Python中访问类的属性和方法。
注意，在类的函数当中，必须使用self，因为类中没有用于声明变量的显式语法。

28. 解释Python中map()函数？

答：map()函数将给定函数应用于可迭代对象(列表、元组等)，然后返回结果(map对象)。

我们还可以在map()函数中，同时传递多个可迭代对象。

numbers = (1, 2, 3, 4)
result = map(lambda x: x + x, numbers)

print(list(result))

29. 解释Python中的继承。

答：继承允许一个类获得另一个类的所有元素(比如属性和方法)。继承提供代码可重用性，使创建和维护应用程序更容易。我们继承的类称为超类，继承的类称为派生/子类。

以下是Python支持的不同类型的继承：

• 单一继承 : 派生类获取单个超类的成员。
• 多级继承 : 从基类base1继承的派生类d1，d2继承自base2。
• 分层继承 : 从一个基类可以继承任意数量的子类
• 多重继承 : 派生类从多个基类继承。

30、NumPy常见的使用样例

• 如何在NumPy数组中获得N个最大值的索引？
  我们可以使用以下代码获取NumPy数组中N个最大值的索引：

import numpy as np 
arr = np.array([1,3,2,4,5])
print(arr.argsort()[ -  3：] [::  -  1])

• 你如何用Python / NumPy计算百分位数？
  我们可以使用以下代码计算百分位数

import numpy as np 
a = np.array([1,2,3,4,5])
p = np.percentile(a，50)#Returns 50th percentntile，eg median 
print(p)

31. Python代码是如何执行的？

答：首先，解释器读取Python代码并检查是否有语法或格式错误。如果发现错误，则暂停执行。如果没有发现错误，则解释器会将Python代码转换为等效形式或字节代码。

然后将字节码发送到Python虚拟机(PVM)，这里Python代码将被执行，如果发现任何错误，则暂停执行，否则结果将显示在输出窗口中。