Python每日三道经典面试题（十四）

1.Python中的docstring是什么？

在Python中，docstring（文档字符串）是一种特殊的字符串字面量，它出现在模块、类、方法或函数定义的首部，用于描述该模块、类、函数或方法的功能。Docstrings是Python的一项重要功能，因为它们不仅可以通过代码直接访问，而且还可以被各种自动生成文档的工具使用，如Python的help()函数和pydoc模块。

特点

Docstrings被包裹在三重双引号"""Docstring内容"""或三重单引号'''Docstring内容'''中，使其可以跨越多行。
Python官方推荐使用三重双引号来定义docstrings。
它们是对象（如模块、类、函数等）的一部分，可以通过__doc__属性动态地访问。
PEP 257描述了docstring的约定和最佳实践。

示例

函数的docstring

python 复制代码

def add(a, b):
    """Return the sum of a and b."""
    return a + b

通过add.__doc__可以访问这个函数的docstring。

类和方法的docstring

python 复制代码

class Person:
    """Represents a person."""
    
    def __init__(self, name, age):
        """Initialize the person's name and age."""
        self.name = name
        self.age = age
        
    def greet(self):
        """Return a greeting for the person."""
        return f"Hello, my name is {self.name}."

类和其方法也可以有自己的docstrings，分别通过Person.__doc__、Person.__init__.__doc__和Person.greet.__doc__访问。

用途

自动化文档生成：使用如Sphinx这样的工具，可以从docstrings自动生成项目文档。
交互式使用 ：通过交互式Python解释器或Notebook，可以使用help()函数来获取函数、类、模块等的使用说明。
代码可读性和维护性：良好的docstrings可以使代码更容易理解和维护。

最佳实践

第一行应简洁地总结对象的目的或功能。
如果需要，之后可以跟一个更详细的描述。
对于复杂函数或方法，应描述参数、返回值和可能抛出的异常。

Docstrings是Python代码文档化的重要组成部分，是提高代码可读性和易用性的有效方式。

2. Python中的模块和包是什么？

在Python中，模块（Module）和包（Package）是组织代码的重要方式，它们帮助你将代码逻辑分组，实现代码的重用、维护和命名空间管理。

模块（Module）

模块是一个包含Python定义和声明的文件。文件名就是模块名加上.py后缀。模块可以包含函数、类、变量定义以及可执行代码。当你在Python中导入一个模块时，Python会执行模块顶层的可执行代码，但模块内的函数和类不会被执行，除非它们被显式调用。

模块的主要目的是帮助你逻辑地组织Python代码。模块可以让你把相关的代码分组到一个文件中，使得代码更加易于理解和使用。此外，模块也提供了一种方式来引入其他文件中的代码，使用import语句就可以访问模块中的变量、函数和类。

python 复制代码

# 假设这是一个名为 example.py 的模块
def foo():
    print("foo function from example module")

class Bar:
    def bar_method(self):
        print("Bar method")

包（Package）

包是一种包含多个模块的文件夹，它提供了另一层次的命名空间。一个包含__init__.py文件的目录被视为一个包。__init__.py可以是空文件，也可以包含初始化包的Python代码。包允许你有层次地组织模块。通过使用包，你可以将相关的模块组织在一起，形成一个层次结构，这使得大型项目的管理变得更加容易。

mypackage/
    __init__.py
    submodule1.py
    submodule2.py
    subpackage/
        __init__.py
        submodule3.py

在这个结构中，mypackage是一个包，它包含了两个模块：submodule1.py和submodule2.py，以及一个子包subpackage。subpackage本身也包含了一个模块：submodule3.py。

总结

模块和包是Python中代码组织和重用的基本构建块。通过合理使用模块和包，可以提高代码的可维护性、可读性和可重用性。这些机制也促进了命名空间的合理划分，避免了名称冲突。

3.Python中的负索引是什么？

在Python中，负索引是一种便捷的索引方式，用于从序列的末尾开始访问元素。Python中的序列类型（如列表、元组、字符串等）都支持负索引。

工作原理

当使用正索引时，你是从序列的开头（索引为0的位置）开始计数。而使用负索引时，你是从序列的末尾开始计数，其中-1表示序列的最后一个元素，-2表示序列的倒数第二个元素，依此类推。

示例

考虑一个简单的列表：

python 复制代码

my_list = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']

使用正索引访问最后一个元素：

python 复制代码

print(my_list[4])  # 输出: e

使用负索引访问最后一个元素：

python 复制代码

print(my_list[-1])  # 输出: e

为什么使用负索引

负索引在处理序列尾部元素时特别有用，它使得访问或操作序列的最后几个元素变得更简单、更直观。例如，如果你想获取一个字符串的最后一个字符或列表的最后三个元素，使用负索引可以更方便地实现这一点，而不需要首先计算序列的长度。

负索引与切片

负索引也可以用在切片操作中，以便从序列末尾开始提取子序列：

python 复制代码

print(my_list[-3:])  # 输出: ['c', 'd', 'e']

这个示例展示了如何使用负索引和切片操作来获取列表my_list的最后三个元素。

总结

负索引是Python中一种强大的特性，它提供了一种直观的方法来从序列的末尾开始访问元素。这种索引方式在编写代码时可以提高可读性和编程效率，特别是当需要操作序列尾部的元素时。