Python 面试中的必考问题

下面这段代码的输出结果是什么？请解释

def exten``dList(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
怎样修改 extendList 的定义能够产生以下预期的行为?

答案：

上面代码输出结果将是：

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

很多人都会误认为 list1=[10],list3=[‘a’],因为他们以为每次 extendList 被调用时，列表参数的默认值都将被设置为[].但实际上的情况是，新的默认列表只在函数被定义的那一刻创建一次。当 extendList 被没有指定特定参数 list 调用时，这组 list 的值随后将被使用。这是因为带有默认参数的表达式在函数被定义的时候被计算，不是在调用的时候被计算。因此 list1 和 list3 是在同一个默认列表上进行操作（计算）的。而 list2 是在一个分离的列表上进行操作（计算）的。（通过传递一个自有的空列表作为列表参数的数值）。

extendList 的定义可以作如下修改。尽管，创建一个新的列表，没有特定的列表参数。

下面这段代码可能能够产生想要的结果。

def extendList(val, list=None):
  if list is None:
    list = []
  list.append(val)
  return list
通过上面的修改，输出结果将变成：

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

下面这段代码的输出结果将是什么？请解释。

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 的定义产生想要的结果？

答案：

上面代码输出的结果是[6, 6, 6, 6] (不是我们想的[0, 2, 4, 6])。上述问题产生的原因是 Python 闭包的延迟绑定。这意味着内部函数被调用时，参数的值在闭包内进行查找。因此，当任何由 multipliers()返回的函数被调用时，i 的值将在附近的范围进行查找。

那时，不管返回的函数是否被调用，for 循环已经完成，i 被赋予了最终的值 3。

因此，每次返回的函数乘以传递过来的值 3，因为上段代码传过来的值是 2，它们最终返回的都是 6。(3*2)

碰巧的是，《The Hitchhiker’s Guide to Python》也指出，在与 lambdas 函数相关也有一个被广泛被误解的知识点，不过跟这个 case 不一样。由 lambda 表达式创造的函数没有什么特殊的地方，它其实是和 def 创造的函数式一样的。

下面是解决这一问题的一些方法。 一种解决方法就是用 Python 生成器。

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

另外一个解决方案就是创造一个闭包，利用默认函数立即绑定。

def multipliers():
  return [lambda x, i=i : i * x for i in range(4)]
还有种替代的方案是，使用偏函数：

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

下面这段代码的输出结果将是什么？请解释

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
答案：

输出结果将是：

1 1 1
1 2 1
3 2 3

让很多人困惑或惊讶的是最后一行输出为什么是 3 2 3 而不是 3 2 1？为什么在改变 parent.x 的同时也改变了 child2.x 的值？但与此同时没有改变 Child1.x 的值？ 此答案的关键是，在 Python 中，类变量在内部是以字典的形式进行传递。

如果一个变量名没有在当前类下的字典中发现，则在更高级的类（如它的父类）中尽心搜索直到引用的变量名被找到。（如果引用变量名在自身类和更高级类中没有找到，将会引发一个属性错误。）

因此,在父类中设定 x = 1,让变量 x 类(带有值 1)能够在其类和其子类中被引用到。这就是为什么第一个打印语句输出结果是 1 1 1。

因此，如果它的任何一个子类被覆写了值（例如说，当我们执行语句 Child.x = 2）,这个值只在子类中进行了修改。这就是为什么第二个打印语句输出结果是 1 2 1。

最终，如果这个值在父类中进行了修改，（例如说，当我们执行语句 Parent.x = 3）,这个改变将会影响那些还没有覆写子类的值（在这个例子中就是 Child2）这就是为什么第三打印语句输出结果是 3 2 3。

下面这段代码在 Python2 下输出结果将是什么？请解释

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 下结果会有怎样的不同？（当然，假设上述打印语句被转换成 Python3 的语法）

答案：

在 Python2 中，上述代码输出将是

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

默认情况下，Python 2 自动执行整形计算如果两者都是整数。因此,5/2 结果是 2，而 5./2 结果是 2.5 注意，在 Python2 中，你可以通过增加以下引用来覆写这个行为。

from future import division

同时要注意的是，//操作符将总是执行整形除法，不管操作符的类型。这就是为什么即使在 Python 2 中 5.0//2.0 的结果是 2.0。

然而在 Python3 中，没有此类特性，例如，在两端都是整形的情况下，它不会执行整形除法

因此，在 Python3 中，将会是如下结果：

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


下面代码的输出结果将是什么？
list = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
print list[10:]

答案：

下面的代码将输出 [],不会产生 IndexError 错误。 就像所期望的那样，尝试用超出成员的个数的 index 来获取某个列表的成员。

例如，尝试获取 list[10] 和之后的成员，会导致 IndexError。

然而，尝试获取列表的切片，开始的 index 超过了成员个数不会产生 IndexError,而是仅仅返回一个空列表。

这成为特别让人恶心的疑难杂症，因为运行的时候没有错误产生，导致 bug 很难被追踪到。

考虑下列代码片段：

1. list = [ [ ] ] * 5
2. list  # output?
3. list[0].append(10)
4. list  # output?
5. list[1].append(20)
6. list  # output?
7. list.append(30)
8. list  # output?
2、4、6、8 行将输出什么结果？试解释。

答案：

输出的结果如下：

[[], [], [], [], []]
[[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]

解释如下：

第一行的输出结果直觉上很容易理解，例如 list = [ [ ] ] * 5 就是简单的创造了 5 个空列表。

然而，理解表达式 list=[ [ ] ] * 5 的关键一点是它不是创造一个包含五个独立列表的列表，而是它是一个创建了包含对同一个列表五次引用的列表。

只有了解了这一点，我们才能更好的理解接下来的输出结果。

list[0].append(10) 将 10 附加在第一个列表上。

但由于所有 5 个列表是引用的同一个列表，所以这个结果将是：

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

同理，list[1].append(20)将 20 附加在第二个列表上。但同样由于 5 个列表是引用的同一个列表，所以输出结果现在是：

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

作为对比， list.append(30)是将整个新的元素附加在外列表上，因此产生的结果是：

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

Given a list of N numbers。给定一个含有 N 个数字的列表。

使用单一的列表生成式来产生一个新的列表，该列表只包含满足以下条件的值：

(a)偶数值

(b)元素为原始列表中偶数切片。

例如，如果 list[2]包含的值是偶数。那么这个值应该被包含在新的列表当中，因为这个数字同时在原始列表的偶数序列（2 为偶数）上。然而，如果 list[3]包含一个偶数，

答案：

那个数字不应该被包含在新的列表当中，因为它在原始列表的奇数序列上。对此问题的简单解决方法如下：

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

例如，给定列表如下：

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] 的结果是：

[10, 18, 78]

这个表达式工作的步骤是，第一步取出偶数切片的数字，第二步剔除其中所有奇数。

给定以下字典的子类：

class DefaultDict(dict):
  def __missing__(self, key):
    return []
下面的代码能够运行么？为什么？

d = DefaultDict()
d['florp'] = 127

答案：

能够运行。当 key 缺失时，执行 DefaultDict 类，字典的实例将自动实例化这个数列。