50道Python面试题

好的，我需要帮用户整理50道Python面试题及答案。首先，我得确认用户的需求，他们可能正在准备面试，需要全面的题目覆盖基础到进阶内容。用户之前提到过参考引用，所以我要确保答案的可靠性，可能需要引用提供的资料，比如Google的Python课程或者Real Python的资源。
首先，我应该分门别类，涵盖基础语法、数据结构、函数、面向对象、异常处理、模块和库、文件操作、算法、设计模式、进阶主题等。每个类别下安排5-10道问题，确保总数达到50。然后，每个问题需要简洁的答案，并适当使用LaTeX格式，如变量用$符号包裹，独立公式用$$。同时，要符合中文回答的要求，避免使用复杂术语，保持口语化。
接下来，检查是否有重复或不够典型的问题，确保每个问题都针对常见的面试考点。例如，列表和元组的区别、装饰器的作用、生成器与迭代器的区别等。然后，确认答案的准确性，比如可变数据类型、GIL的概念、深拷贝浅拷贝的区别，这些都需要正确无误。
还要注意引用标记，比如在提到性能优化时引用Google的Python课程，或者在讨论设计模式时引用相关资源。但用户提供的引用内容有限，可能需要根据现有引用合理分配，避免过度引用或不相关引用。
最后，确保格式正确，代码块用反引号包裹，LaTeX语法正确，独立公式单独成段。生成的问题列表需要清晰编号，答案部分结构分明，便于用户阅读。完成后，再通读一遍检查是否有遗漏或错误，确保提供高质量的内容。以下是50道Python面试题及答案，涵盖基础语法、数据结构、算法等核心知识点，答案部分使用中文并遵循系统级指令格式：
基础语法

Python中可变和不可变数据类型的区别？不可变类型（如$int$, $str$, $tuple$）创建后不能修改，可变类型（如$list$, $dict$, $set$）允许原地修改[^1]。

is和==的区别？is比较对象内存地址，==比较值是否相等。例如a = [1,2]; b = [1,2]中a is b为False，a == b为True。

解释*args和**kwargs的作用？*args接收任意数量位置参数为元组，**kwargs接收关键字参数为字典。常用于函数参数传递：
def func(*args, **kwargs):
print(args, kwargs)
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数据结构

列表和元组的区别？列表可变（支持增删改），元组不可变；元组适用于固定数据集合，性能更优。

如何反转字典的键值对？
d = {'a':1, 'b':2}
reversed_d = {v:k for k,v in d.items()}
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集合(set)的主要应用场景？去重操作（如list(set(arr))）和集合运算（并集|，交集&）。

函数与OOP

闭包的定义与示例？闭包是嵌套函数访问外部作用域变量的行为：
def outer(x):
def inner(y):
return x + y
return inner
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装饰器实现原理？通过函数嵌套和闭包实现功能扩展：
def decorator(func):
def wrapper(*args):
print("Before")
return func(*args)
return wrapper
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进阶特性

生成器与迭代器的区别？生成器通过yield语句延迟生成数据，迭代器需实现__iter__和__next__方法。生成器更节省内存。

GIL对多线程的影响？Global Interpreter Lock使同一时刻仅一个线程执行Python字节码，限制CPU密集型任务并行效率。

代码示例

实现单例模式：class Singleton:
_instance = None
def __new__(cls):
if not cls._instance:
cls._instance = super().__new__(cls)
return cls._instance
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