Basic Data Types

data type

  • 可以透過 type() 來獲取物件或變數的 data type
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>>> var = "This is a string"
>>> print(type(var))
<class 'str'>

Variables

  • x valid
  • x_y valid
  • x-y invalid
  • Python 變數並非 Case Sensitive
    • VAR 不等於 var
  • 當你在輸入 x=1 的時候會發生什麼事？
    • 其實就是創造一個整數物件其value為1
    • 因此會在記憶體中分配一個固定大小的位址用來存放 1
    • 而 x 這個名稱會指向用於該物件的 reference
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>>> x =123
>>> y =x
>>> print(id(x))
4298889392
>>> print(id(y))
4298889392
  • 在 Python 中，變數是對物件的引用，這意味著變數名稱指向記憶體中的物件，但變數本身並不包含記憶體位址
  • 所以當你把一個變數賦值給另一個變數時，兩者用的是相同的引用
  • 多個變數若初始化的值一樣可以這樣宣告 a = b = c = 1

Booleans

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bool(0), bool(), bool("") -> False
bool(1), bool(456), bool("Hello") -> True

Strings

  • How to convert “2 0 1 7” to the list [2, 0, 1, 7]?
    • int(i) for i in "2 0 1 7".split()

Lists & Tuples

  • What is a tuple in Python? What is it used for?
  • Python 中的一種排序，並且不可更動的元素組合，簡單來說就是想在一個變數中包含多個item
  • 他跟 list 最大的差異在 tuple 一旦建立後，裡頭的值就不可更動
  • coordinates = (120.5, 23.5 )

List Basic Operations

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>>> x = [1,2,3]
>>> y = [4,5,6]
>>> print(x[-1])
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>>> x.append(4)
>>> print(x)
[1, 2, 3, 4]
>>> x[0:2] = []
>>> print(x)
[3, 4]
>>> y.extend(x)
>>> print(y)
[4, 5, 6, 3, 4]
>>> y.insert(0, 123)
>>> print(y)
[123, 4, 5, 6, 3, 4]
>>> y.sort()
>>> print(y)
[3, 4, 4, 5, 6, 123]
>>> y.sort(reverse=True)
>>> print(y)
[123, 6, 5, 4, 4, 3]
  • 如何迭代一個 List？
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for item in list:
    print(item)
  • 如何透過 index 來迭代一個 list ?
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for i , item in enumerate(list):
    print(i)
  • 如何反向迭代一個 list?
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for i reversed(list):
    print(i)
  • 如何將兩個已排序的 list 合併？ sorted(list1, list2)
  • 什麼是 List Comprehension ?
    • 他是一種更加簡潔方便的做法來建立List
    • 語法： [expression for item in iterable if condition]
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squares = [x**2 for x in range(10)]
print(sqaures) 
## Output  [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

https://docs.python.org/3/tutorial/datastructures.html#list-comprehensions

Dictionaries

如何建立一個 Dictionaries ?

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>>> my_dict = dict(x=1, y=2)
>>> print(my_dict)
{'x': 1, 'y': 2}

如何刪除特定的 Key? dictName.pop(KEYNAME)

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>>> print(my_dict)
{'x': 1, 'y': 2, 'k': 3}
>>> my_dict.pop('y')
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>>> print(my_dict)
{'x': 1, 'k': 3}

如何 Merge 兩個 dictionaries

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dict1.update(dict2)

Iterators

OOP, Class

Object

What information an object in Python holds? or what attributes an object has? a. Explain each one of them

物件會是作用在某個資料上的 attributes 和 methods 的集合

  • Attributes E.g. self.name, self.age
  • Methods E.g. def greet(self):
  • Class Variable: 在不同class之間共享的變數 E.g. class_variable =0
  • Special Methods(Magic Methods): __init__, __str__, __repr__
  • Docstring: 用來描述class或者method的字串: """This is a method"""
  • Class Name: 用於存取物件所屬類別的名稱，可以透過 __class__ 來存取，Example object.__class__.__name__
  • Module Name: 可以獲取物件所屬的class被定義在哪個 module，可以透過 __module__ 來存取, Example object.__module__
  • Dictionary 包含一個物件中所有attributes 和 methods，可用於動態存取。 Example object.__dict__

Classes

Python Built-In Functions

解釋一下什麼是 repr, any 和 all 之間的差異?

__repr__() 是在Python 當中的一種特殊 method，用於在告訴其他人，物件的內容

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class Person:
  def __init__(self, name, age):
      self.name = name
      self.age = age
     
p = Person("Kevin", 26)
print(p)
## output: <__main__.Person object at 0x102934370>

當上面的程式碼執行後會輸出物件的記憶體位址，而並不能描述物件本身，但透過 repr 則可以描述物件

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class Person:
  def __init__(self, name, age):
      self.name = name
      self.age = age

  def __repr__(self):
     return f"Person(name='{self.name}', age={self.age})"
     
p = Person("Kevin", 26)
print(p)
## Output: Person(name='Kevin', age=26)

any() 函數如果可迭代對象中的至少一個元素為 True，則返回 True。如果可迭代對象為空或所有元素均為 False，則返回 False。

all() 函數如果可迭代對象中的所有元素均為 True，則返回 True。如果可迭代對象為空或任何元素為 False，則返回 False。

Inheritance

繼承是物件導向語言都有的特性，一個類別可以從另一個類別中繼承對應的屬性(attributes)和方法(methods)，

Raises exception

  • What is an error? What is an exception? What types of exceptions are you familiar with?
    • 錯誤可能會有的是 Syntax Error 跟 Exception
    • Syntax Error 代表程式碼並沒有遵守 syntax rule，當 Python 的 Interpreter 在parsing 過程中檢查出，就會報錯
    • Exception 則是程式碼在執行期間發生的錯誤，通常是有於一些非預期狀況，像是將一個整數除以 0，或是存取一個空的檔案，就可能出現錯誤
      • 但 Exception 可以透過 try 跟 except 來去發現跟處理
    • 常見的 Exception
      • ZeroDivisionError
      • ValueError
      • TypeError
      • IndexError
      • KeyError
      • FileNotFoundError
      • ArrtibuteError
      • ImportError

Example

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try:
    result = 10/0
except ZeroDivisionError:
    print("Cannot divide zero")
else:
    print(f"Result:{result}")
finally:
    print("Completely")
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Cannot divide zero
Completely

Regex

如何在一個檔案中找到所有 IP Address?

Async && Concurrency

同步跟非同步的概念可以參考 這篇文章

Files Manipulation

如何寫入檔案?

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with open("example.txt",  'w') as file:
    file.write("This is a test file.")

給定文字檔，每三行就印出來

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def print_3rd_line(file_path) ->str:
    result = []
    with open(file_path, 'r') as file:
        for i, line in enumerate(file):
            if (i+1)%3 == 0:
                print(line)
                result.append(line)
    return '\n'.join(result)

給定文字檔，印出該檔案有幾行

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def print_line(file_path) ->str:
    result = 0
    with open(file_path, 'r') as file:
        for i, line in enumerate(file):
            result = i
    return result

給定文字檔，印出該檔案有幾個字彙(word)

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def print_word(file_path) ->str:
    result = []
    with open(file_path, 'r') as file:
        text =file.read()
        words = text.split()
        print(words)

如何將 dictionary 寫入一個檔案

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import json

def write_dict(file_path) ->str:
    myDict = dict(x=1, y=2)
    with open(file_path, 'w') as file:
        file.write(json.dumps(myDict))

OS operations

如何印出當前目錄

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import os

print(os.getcwd())

給定檔案路徑 /dir1/dir2/file1，印出檔案名稱

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import os
print(os.path.basename('/dir1/dir2/file1'))

如何透過 Python 執行 Shell 命令?

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import os
os.system("ls -l")

如何將不同路徑串接在一起

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import os
print(os.path.join(Dir_Path1, Dir_Path2))

發請求的各種用法

在 Python 中若要發送請求給Server，大多會用到 requests 模組。

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import requests

response = requests.get("https://google.com")
print(response.text)

可用的 HTTP Methods

HTTP Method Request Description
GET requests.get(url) 可額外設定 params dictionary
POST requests.post(url) 可額外設定 data dictionary
PUT requests.put(url) 可額外設定 data dctionary
DELETE requests.delete(url) 刪除指定資源
HEAD requests.head(url) 僅請求資源 response header
OPTIONS requests.options(url) 請求回傳該資源所支援的所有HTTP 請求方法

另外，也可以使用 http.client 模組來去發送請求，這個模組屬於 Python標準函式庫

Misc Questions

What do Python Interpreter do?

  • Parsing
    • Python 解釋器會在這階段將程式碼轉換成 AST(Abstract Syntax Tree)
      • 轉換過程中涉及： Lexical Analysis 以及 Syntax Analysis
      • 通常 Syntax Error 都是在這一階段發現的
  • Compilation
    • AST 會被轉換為 Bytecode，可以被 Python 虛擬機(PVM)執行
  • Execution
    • PVM 會解釋並執行這些 Bytecode
    • PVM 會是一種 Stack Machine，可以管理並逐行執行 Bytecode

詳細流程可以參考 這篇文章

What is Python Global Interpreter Lock(GIL)?

  • Python GIL 是 Python Interpreter (僅在CPython中有) 當中的一種互斥鎖，用來保證同一時間，只有一個執行緒會執行Python 的 Bytecode，而這可以用來解決記憶體管理的問題 E.g. Race Condition

How GIL effect the multi-threading application?

  • GIL 會限制多執行緒應用的併發能力(Concurrency)，在CPU密集的任務中效果不會很好，畢竟CPU有多顆核心可以分攤運算
  • 可以使用多處理程序(multiprocessing)來繞過GIL的限制。或者改用沒有GIL的Python 來實現，像是 IronPython

https://yhtechnote.com/global-interpreter-lock/
https://chtseng.wordpress.com/2024/02/29/python%E9%9D%9E%E5%90%8C%E6%AD%A5%E8%88%87%E5%B9%B3%E8%A1%8C%E8%99%95%E7%90%86/

請詳細解釋一下 Concurrency 以及 Parallelism 之間的差異

Concurrency 為併發，代表在單一CPU/核心上的執行能力，多個Task彼此會在交錯執行
Parallelism 則為平行處理，代表多個CPU/和新的執行能力，可能會包含多個 Concurrency Tasks

Reference

https://github.com/bregman-arie/python-exercises