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Python 有哪些内置数据结构

Python 面试题, Python 有哪些内置数据结构?

Python 面试题, Python 有哪些内置数据结构?

QA

Step 1

Q:: Python有哪些内置数据结构?

A:: Python提供了多种内置数据结构,其中包括: 1. 列表(List):有序、可变的序列类型,支持多种数据类型的元素。 2. 元组(Tuple):有序、不可变的序列类型,适合用作键值对的键。 3. 字典(Dictionary):无序的键值对集合,键必须是不可变类型,值可以是任意类型。 4. 集合(Set):无序、唯一元素的集合,支持集合运算。 5. 字符串(String):不可变的字符序列,广泛用于文本处理。

Step 2

Q:: 列表(List)和元组(Tuple)的区别是什么?

A:: 列表和元组的主要区别在于可变性: 1. 列表是可变的,这意味着你可以在列表中添加、删除或修改元素。 2. 元组是不可变的,一旦创建后,不能修改其内容。这使得元组在需要保证数据不被改变时非常有用。此外,元组可以作为字典中的键,而列表则不可以。

Step 3

Q:: 字典(Dictionary)如何处理键的冲突?

A:: 字典使用哈希表来实现。当两个不同的键具有相同的哈希值时(即发生哈希冲突),Python使用链表法来解决冲突,即在哈希表的槽中存储一个链表,所有具有相同哈希值的键值对都被存储在这个链表中。如果查找一个键,则沿着链表逐一比较其值,直到找到所需的键或链表末尾。

Step 4

Q:: 如何判断一个对象是否是可变的?

A:: 在Python中,可变对象包括列表、字典、集合等;不可变对象包括字符串、元组、数字等。判断一个对象是否可变,可以尝试修改对象的内容并观察是否会引发异常。例如,尝试修改一个元组的元素将引发TypeError异常,而修改列表的元素不会。

Step 5

Q:: 集合(Set)与字典(Dictionary)在实现上的主要区别是什么?

A:: 集合和字典都基于哈希表实现,但它们的用途和结构不同: 1. 集合(Set)只存储单个元素且元素唯一,无序,主要用于成员资格测试和去重操作。 2. 字典(Dictionary)存储键值对,键必须唯一,值可以重复。字典的键是集合的扩展,允许关联一个值。

用途

面试中探讨内置数据结构非常重要,因为这些结构是Python编程的基础,在几乎所有的实际应用中都会用到。比如,列表和字典是处理数据、储存和检索信息时最常用的结构。了解这些结构的区别、适用场景及其实现原理有助于编写高效的代码。在实际生产环境下,选择合适的数据结构可以显著影响程序的性能和资源消耗。通过了解内置数据结构,程序员能够根据需要设计出更具优化的算法和解决方案。\n

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列表的时间复杂度是怎样的?

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元组可以包含哪些类型的元素?

元组可以包含任意类型的元素,包括列表、字典、集合、甚至嵌套元组。由于元组是不可变的,包含可变对象的元组一旦创建,其可变元素的内容仍然可以修改,但不能更改元组中包含的对象引用。

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字典的默认遍历顺序是怎样的?

在Python 3.7及其以后版本,字典的遍历顺序与插入顺序一致。这是由于字典内部实现从哈希表改为“有序字典”,保证了插入顺序的稳定性。在此之前,字典的遍历顺序是不确定的,取决于哈希函数的实现。

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可以通过将列表转换为集合来判断是否有重复元素。因为集合不允许重复元素,若列表转换为集合后长度变短,说明列表中存在重复元素。例如:if len(lst) != len(set(lst)): 说明列表中有重复。

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字典的键是否可以为可变对象?为什么?

字典的键不能是可变对象,因为字典的键需要是哈希值固定的。可变对象在其值发生变化时,其哈希值也会变化,可能导致无法正确定位到哈希表中的槽位,从而引发错误。因此,字典的键必须是不可变对象,如字符串、元组等。