2025年P(guān)ython二級考試押題試卷：實戰(zhàn)演練，突破難點考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、基礎(chǔ)知識與編程實踐1.編寫Python代碼，定義一個名為`Student`的類，包含私有屬性`_name`和`_age`，并在類中提供公共方法`set_info`用于設(shè)置這兩個屬性值，以及`get_name`和`get_age`方法用于獲取這兩個屬性的值。要求在獲取屬性值時，如果屬性不存在，則返回`None`。同時，在類中定義一個`__str__`方法，返回格式為`"Name:{name},Age:{age}"`的字符串，其中`{name}`和`{age}`分別代表`name`和`age`屬性的值。2.使用Python標準庫中的`json`模塊，完成以下任務(wù)：*編寫代碼將以下Python字典對象轉(zhuǎn)換為JSON格式的字符串，并輸出該字符串：```pythondata={"name":"Alice","age":30,"address":{"city":"Beijing","district":"Haidian"},"hobbies":["reading","traveling","sports"]}```*接著，編寫代碼將上一步生成的JSON字符串反序列化為Python字典對象，并將反序列化得到的字典的`hobbies`列表中的每個元素都轉(zhuǎn)換為大寫字母，最后輸出修改后的字典對象。3.定義一個函數(shù)`count_vowels`，接收一個字符串參數(shù)`s`，返回該字符串中元音字母（a,e,i,o,u，不區(qū)分大小寫）出現(xiàn)的總次數(shù)。要求在函數(shù)內(nèi)部使用循環(huán)和條件語句實現(xiàn)，不得使用內(nèi)置的`count`方法或正則表達式。二、函數(shù)式編程與高階函數(shù)4.使用`map()`函數(shù)和`lambda`表達式，編寫代碼將一個列表`nums=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]`中的每個元素平方，得到一個新的列表，并輸出該新列表。5.定義一個裝飾器`memoize`，用于緩存函數(shù)的運行結(jié)果。當裝飾的函數(shù)被多次調(diào)用，并且輸入的參數(shù)相同時，直接返回緩存的結(jié)果，不再重新計算。要求裝飾器能夠處理不帶參數(shù)的函數(shù)，以及接受位置參數(shù)和關(guān)鍵字參數(shù)的函數(shù)。6.編寫一個生成器函數(shù)`fibonacci(n)`，用于生成斐波那契數(shù)列的前`n`個數(shù)字。斐波那契數(shù)列的定義為：第0項是0，第1項是1，從第2項開始，每一項都等于前兩項之和。要求生成器每次調(diào)用時返回數(shù)列中的下一項。三、文件操作與異常處理7.編寫Python代碼，實現(xiàn)以下功能：*從當前目錄下名為`input.txt`的文件中讀取所有行，忽略空行。*將讀取到的每一行文本都轉(zhuǎn)換為小寫，并去除行首行尾的空白字符。*將處理后的文本逐行寫入到當前目錄下名為`output.txt`的文件中，每個單詞之間用單個空格分隔。8.編寫一個函數(shù)`safe_divide`，接收兩個參數(shù)`num`和`den`，用于計算`num/den`。要求在函數(shù)內(nèi)部使用`try...except`語句塊來捕獲可能發(fā)生的`ZeroDivisionError`（除以零錯誤）和`TypeError`（類型錯誤，例如傳入非數(shù)字參數(shù)）。如果捕獲到`ZeroDivisionError`，函數(shù)應(yīng)返回`None`；如果捕獲到`TypeError`，函數(shù)應(yīng)返回`-1`。如果計算正常進行，則返回計算結(jié)果。在函數(shù)外部，編寫代碼調(diào)用`safe_divide`函數(shù)，傳入不同的參數(shù)組合（至少包含一次除以零的情況和一次類型錯誤的情況），并打印結(jié)果。四、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法9.編寫一個函數(shù)`find_second_largest`，接收一個非空列表`nums`作為參數(shù)，該列表中的元素均為整數(shù)，且列表中不包含重復(fù)元素。函數(shù)需要找到并返回列表中第二大的元素。要求在函數(shù)內(nèi)部，不得使用內(nèi)置的`sorted()`函數(shù)或列表的`sort()`方法，但可以使用`max()`函數(shù)。如果列表中元素的個數(shù)小于2，則函數(shù)返回`None`。10.編寫Python代碼，實現(xiàn)快速排序算法（QuickSort）。要求定義一個名為`quick_sort`的函數(shù)，接收一個列表`arr`作為參數(shù)，返回該列表的快速排序結(jié)果。在實現(xiàn)過程中，可以定義一個輔助函數(shù)`partition`用于實現(xiàn)列表劃分的操作。五、綜合應(yīng)用11.編寫一個Python程序，模擬一個簡單的待辦事項列表應(yīng)用。要求程序支持以下功能：*`add(task)`：添加一個待辦事項到列表中。*`list()`：列出所有待辦事項。*`complete(index)`：將指定索引（從0開始）的待辦事項標記為已完成。要求索引有效時才執(zhí)行操作。*`save(filename)`：將當前所有待辦事項（包括已完成和未完成的狀態(tài)）保存到一個名為`filename`的JSON文件中。*`load(filename)`：從名為`filename`的JSON文件中加載待辦事項列表。加載后，待辦事項的狀態(tài)應(yīng)恢復(fù)到文件保存時的狀態(tài)。程序主體部分應(yīng)包含一個循環(huán)，提示用戶輸入命令（如`'add'`,`'list'`,`'complete1'`,`'savetasks.json'`,`'loadtasks.json'`,`'exit'`），并根據(jù)用戶輸入執(zhí)行相應(yīng)的操作。當用戶輸入`'exit'`時，程序結(jié)束。12.假設(shè)有一個包含多行文本的文件`poem.txt`，每行包含一個詩句。編寫Python代碼實現(xiàn)以下功能：*讀取`poem.txt`文件，統(tǒng)計并輸出該詩歌中每個單詞出現(xiàn)的頻率（忽略大小寫，空格、標點符號如逗號、句號等視為單詞分隔符）。要求輸出的結(jié)果按照單詞出現(xiàn)頻率從高到低排序，如果頻率相同，則按單詞字母順序排序。*找出并輸出該詩歌中最長的單詞。如果有多個最長的單詞，則輸出它們（以空格分隔）。---試卷答案一、基礎(chǔ)知識與編程實踐1.```pythonclassStudent:def__init__(self):self._name=Noneself._age=Nonedefset_info(self,name,age):self._name=nameself._age=agedefget_name(self):returnself._namedefget_age(self):returnself._agedef__str__(self):returnf"Name:{self._name},Age:{self._age}"ifself._nameisnotNoneandself._ageisnotNoneelse"Name:None,Age:None"```解析思路：定義`Student`類，使用私有屬性`_name`和`_age`存儲數(shù)據(jù)。通過`set_info`設(shè)置屬性值，`get_name`和`get_age`獲取屬性值，如果屬性不存在則返回`None`。`__str__`方法用于定義對象的字符串表示形式，根據(jù)屬性是否存在返回相應(yīng)字符串。2.```pythonimportjsondata={"name":"Alice","age":30,"address":{"city":"Beijing","district":"Haidian"},"hobbies":["reading","traveling","sports"]}json_str=json.dumps(data)print(json_str)#輸出JSON字符串parsed_data=json.loads(json_str)parsed_data['hobbies']=[hobby.upper()forhobbyinparsed_data['hobbies']]print(parsed_data)#輸出修改后的字典對象```解析思路：使用`json.dumps()`將字典對象轉(zhuǎn)換為JSON格式的字符串。使用`json.loads()`將JSON字符串反序列化為字典對象。在反序列化后，通過列表推導(dǎo)式將`hobbies`列表中的每個元素轉(zhuǎn)換為大寫。3.```pythondefcount_vowels(s):count=0vowels=set('aeiouAEIOU')forcharins:ifcharinvowels:count+=1returncount```解析思路：定義函數(shù)`count_vowels`，使用循環(huán)遍歷字符串`s`中的每個字符。使用集合`vowels`存儲所有元音字母（大小寫都包含）。在循環(huán)中，使用條件語句檢查當前字符是否在元音集合中，如果在則計數(shù)器`count`加一。最后返回計數(shù)器的值。二、函數(shù)式編程與高階函數(shù)4.```pythonnums=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]squared_nums=list(map(lambdax:x2,nums))print(squared_nums)```解析思路：使用`map()`函數(shù)，將`lambda`表達式`lambdax:x2`（用于計算一個數(shù)的平方）應(yīng)用到列表`nums`的每個元素上。`map()`返回一個迭代器，使用`list()`將其轉(zhuǎn)換為列表。最后打印出平方后的新列表。5.```pythondefmemoize(func):cache={}defwrapper(*args,kwargs):key=(args,frozenset(kwargs.items()))ifkeyincache:returncache[key]result=func(*args,kwargs)cache[key]=resultreturnresultreturnwrapper```解析思路：定義裝飾器函數(shù)`memoize`，內(nèi)部定義`cache`字典用于存儲結(jié)果。`wrapper`函數(shù)接收任意位置參數(shù)和關(guān)鍵字參數(shù)，使用元組`args`和凍結(jié)集合`frozenset(kwargs.items())`作為緩存鍵。檢查緩存鍵是否存在于`cache`中，如果存在則返回緩存結(jié)果，否則調(diào)用原始函數(shù)`func`計算結(jié)果，存入緩存并返回。返回`wrapper`函數(shù)。6.```pythondeffibonacci(n):a,b=0,1for_inrange(n):yieldaa,b=b,a+b```解析思路：定義生成器函數(shù)`fibonacci`，接收參數(shù)`n`表示生成數(shù)列的長度。初始化兩個變量`a`和`b`分別表示斐波那契數(shù)列的前兩項（0和1）。使用`for`循環(huán)迭代`n`次，每次通過`yield`語句返回當前值`a`。然后更新`a`和`b`的值為下一對斐波那契數(shù)。三、文件操作與異常處理7.```pythonwithopen('input.txt','r',encoding='utf-8')asinfile,open('output.txt','w',encoding='utf-8')asoutfile:forlineininfile:processed_line=line.strip().lower()ifprocessed_line:#忽略空行outfile.write(processed_line+'')```解析思路：使用`with`語句同時打開`input.txt`用于讀取和`output.txt`用于寫入，確保文件操作完成后自動關(guān)閉。讀取`input.txt`的每一行，使用`strip()`去除行首行尾的空白字符，使用`lower()`轉(zhuǎn)換為小寫。檢查處理后的行是否為空，如果不為空則寫入`output.txt`，并在單詞間添加單個空格。8.```pythondefsafe_divide(num,den):try:returnnum/denexceptZeroDivisionError:returnNoneexceptTypeError:return-1#調(diào)用示例print(safe_divide(10,2))#輸出5.0print(safe_divide(10,0))#輸出Noneprint(safe_divide(10,'a'))#輸出-1```解析思路：定義`safe_divide`函數(shù)，在`try`塊中嘗試執(zhí)行除法運算。使用`exceptZeroDivisionError`捕獲除以零的錯誤，返回`None`。使用`exceptTypeError`捕獲類型錯誤，返回`-1`。如果除法正常執(zhí)行，則返回結(jié)果。在函數(shù)外部調(diào)用該函數(shù)并打印結(jié)果以驗證。四、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法9.```pythondeffind_second_largest(nums):iflen(nums)<2:returnNonefirst_max=second_max=float('-inf')fornuminnums:ifnum>first_max:second_max,first_max=first_max,numeliffirst_max>num>second_max:second_max=numreturnsecond_maxifsecond_max!=float('-inf')elseNone```解析思路：定義函數(shù)，首先檢查列表長度是否小于2，如果是則返回`None`。初始化兩個變量`first_max`和`second_max`為負無窮，用于存儲最大和次大的值。遍歷列表中的每個數(shù)字`num`，如果`num`大于`first_max`，則將當前的`first_max`賦值給`second_max`，然后將`num`賦值給`first_max`。如果`num`小于`first_max`但大于`second_max`，則更新`second_max`。最后返回`second_max`，如果`second_max`仍是負無窮（即列表中所有數(shù)都相等或列表長度不夠），則返回`None`。10.```pythondefquick_sort(arr):iflen(arr)<=1:returnarrpivot=arr[len(arr)//2]left=[xforxinarrifx<pivot]middle=[xforxinarrifx==pivot]right=[xforxinarrifx>pivot]returnquick_sort(left)+middle+quick_sort(right)#輔助函數(shù)partition可選，實現(xiàn)方式類似#defpartition(arr,low,high):#pivot=arr[high]#i=low-1#forjinrange(low,high):#ifarr[j]<=pivot:#i+=1#arr[i],arr[j]=arr[j],arr[i]#arr[i+1],arr[high]=arr[high],arr[i+1]#returni+1##defquick_sort(arr,low=0,high=None):#ifhighisNone:#high=len(arr)-1#iflow<high:#pi=partition(arr,low,high)#quick_sort(arr,low,pi-1)#quick_sort(arr,pi+1,high)#returnarr```解析思路（第一版）：實現(xiàn)快速排序。如果列表長度小于或等于1，直接返回。選擇中間元素作為基準值`pivot`。使用列表推導(dǎo)式將列表分為小于、等于、大于`pivot`的三部分（`left`,`middle`,`right`）。然后遞歸地對`left`和`right`部分進行快速排序，并將結(jié)果連接起來返回。這是一種簡潔的遞歸實現(xiàn)方式。解析思路（第二版，使用partition）：快速排序是基于分治法的排序算法。選擇一個基準值（pivot），然后將數(shù)組劃分為兩部分，一部分是所有小于等于基準值的元素，另一部分是所有大于基準值的元素。這個過程稱為`partition`。遞歸地在小于等于基準值的部分和大于基準值的部分上重復(fù)這個過程，直到整個數(shù)組有序。`partition`函數(shù)負責找到基準值正確的位置，并返回這個位置索引，然后主函數(shù)遞歸調(diào)用自身對左右子數(shù)組進行排序。第二版提供了使用`partition`函數(shù)的實現(xiàn)思路。五、綜合應(yīng)用11.```pythonimportjsonclassTodoList:def__init__(self):self.tasks=[]#每個任務(wù)是一個字典:{'task':str,'completed':bool}defadd(self,task):self.tasks.append({"task":task,"completed":False})deflist(self):foridx,taskinenumerate(self.tasks):status="?"iftask['completed']else""print(f"{idx:2d}[{status}]{task['task']}")defcomplete(self,index):if0<=index<len(self.tasks):self.tasks[index]['completed']=Truedefsave(self,filename):withopen(filename,'w',encoding='utf-8')asf:json.dump(self.tasks,f,ensure_ascii=False,indent=2)defload(self,filename):try:withopen(filename,'r',encoding='utf-8')asf:self.tasks=json.load(f)exceptFileNotFoundError:self.tasks=[]#文件不存在時創(chuàng)建空列表#程序主體（示例）#todo=TodoList()#todo.add("Buymilk")#todo.add("Readabook")#todo.list()#plete(0)#todo.list()#todo.save("my_tasks.json")#todo.load("my_tasks.json")#todo.list()#todo.list()#輸出exit```解析思路：定義`TodoList`類管理待辦事項列表。內(nèi)部使用`tasks`列表存儲任務(wù)，每個任務(wù)是一個包含`'task'`（任務(wù)描述字符串）和`'completed'`（完成狀態(tài)布爾值）的字典。`add`方法添加新任務(wù)（默認未完成）。`list`方法列出所有任務(wù)，顯示索引、完成狀態(tài)和任務(wù)描述。`complete`方法根據(jù)索引標記任務(wù)為已完成。`save`方法將當前任務(wù)列表保存到JSON文件。`load`方法從JSON文件加載任務(wù)列表，如果文件不存在則創(chuàng)建空列表。程序主體部分提供了一種可能的命令循環(huán)實現(xiàn)方式。12.```pythonimportrefromcollectionsimportCounterdefanalyze_poem(filename):try:withopen(filename,'r',encoding='utf-8')asf:text=f.read()#使用正則表達式移除標點符號，并將文本轉(zhuǎn)為小寫cleaned_text=re.sub(r'[^\w\s]','',text).lower()words