面试

1. 说说Python中的浅拷贝和深拷贝。¶

Tip

浅拷贝通常只复制对象本身，而深拷贝不仅会复制对象，还会递归的复制对象所关联的对象。

深拷贝可能会遇到两个问题：一是一个对象如果直接或间接的引用了自身，会导致无休止的递归拷贝；二是深拷贝可能对原本设计为多个对象共享的数据也进行拷贝。

Python通过 copy 模块中的copy和deepcopy函数来实现浅拷贝和深拷贝操作，其中deepcopy可以通过memo字典来保存已经拷贝过的对象，从而避免刚才所说的自引用递归问题；此外，可以通过copyreg模块的pickle函数来定制指定类型对象的拷贝行为。

deepcopy函数的本质其实就是对象的一次序列化和一次返回序列化，面试题中还考过用自定义函数实现对象的深拷贝操作，显然我们可以使用pickle模块的dumps和loads来做到，代码如下所示。

import pickle

my_deep_copy = lambda obj: pickle.loads(pickle.dumps(obj))

列表的切片操作[:]相当于实现了列表对象的浅拷贝，而字典的copy方法可以实现字典对象的浅拷贝。
对象拷贝其实是更为快捷的创建对象的方式。
在Python中，通过构造器创建对象属于两阶段构造，首先是分配内存空间，然后是初始化。在创建对象时，我们也可以基于“原型”对象来创建新对象，通过对原型对象的拷贝（复制内存）就完成了对象的创建和初始化，这种做法更加高效，这也就是设计模式中的原型模式。

在Python中，我们可以通过元类的方式来实现原型模式，代码如下所示。

import copy


class PrototypeMeta(type):
    """实现原型模式的元类"""

    def __init__(cls, *args, **kwargs):
        super().__init__(*args, **kwargs)
        # 为对象绑定clone方法来实现对象拷贝
        cls.clone = lambda self, is_deep=True: \
            copy.deepcopy(self) if is_deep else copy.copy(self)


class Person(metaclass=PrototypeMeta):
    pass


p1 = Person()
p2 = p1.clone()                 # 深拷贝
p3 = p1.clone(is_deep=False)    # 浅拷贝

2. 写一个函数实现字符串反转，尽可能写出你知道的所有方法。¶

方法一：反向切片

def reverse_string(content):
    return content[::-1]

方法二：反转拼接

def reverse_string(content):
    return ''.join(reversed(content))

方法三：递归调用

def reverse_string(content):
    if len(content) <= 1:
        return content
    return reverse_string(content[1:]) + content[0]

方法四：双端队列

from collections import deque

def reverse_string(content):
    q = deque()
    q.extendleft(content)
    return ''.join(q)

方法五：反向组装

from io import StringIO

def reverse_string(content):
    buffer = StringIO()
    for i in range(len(content) - 1, -1, -1):
        buffer.write(content[i])
    return buffer.getvalue()

方法六：反转拼接

def reverse_string(content):
    return ''.join([content[i] for i in range(len(content) - 1, -1, -1)])

方法七：半截交换

def reverse_string(content):
    length, content= len(content), list(content)
    for i in range(length // 2):
        content[i], content[length - 1 - i] = content[length - 1 - i], content[i]
    return ''.join(content)

方法八：对位交换

def reverse_string(content):
    length, content= len(content), list(content)
    for i, j in zip(range(length // 2), range(length - 1, length // 2 - 1, -1)):
        content[i], content[j] = content[j], content[i]
    return ''.join(content)