2025年P(guān)ython云計(jì)算與大數(shù)據(jù)專項(xiàng)訓(xùn)練試卷——實(shí)戰(zhàn)操作技巧版考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、編程實(shí)現(xiàn)題請(qǐng)根據(jù)以下要求，編寫相應(yīng)的Python代碼。1.假設(shè)你正在使用Pandas處理一個(gè)名為`data.csv`的文件，該文件包含`姓名`（字符串）、`年齡`（整數(shù)）、`分?jǐn)?shù)`（浮點(diǎn)數(shù)）三列。請(qǐng)編寫代碼讀取該文件，并創(chuàng)建一個(gè)新DataFrame`df`。然后，對(duì)`df`進(jìn)行如下操作：*移除所有`分?jǐn)?shù)`小于60的行。*為所有`年齡`大于等于35的行，在新增一列`評(píng)級(jí)`，其值設(shè)為`"資深"`，否則設(shè)為`"普通"`。*計(jì)算每個(gè)姓名的`分?jǐn)?shù)`平均值，并將結(jié)果存儲(chǔ)在一個(gè)名為`average_scores`的字典中，其中鍵為`姓名`，值為對(duì)應(yīng)的平均分。*將處理后的DataFrame保存到一個(gè)新的CSV文件`processed_data.csv`中，不包含索引列。2.假設(shè)你需要通過Python腳本與AWSS3服務(wù)交互。請(qǐng)編寫代碼段，完成以下任務(wù)：*使用你的AWS訪問密鑰（`ACCESS_KEY_ID`和`SECRET_ACCESS_KEY`）和默認(rèn)區(qū)域（如`us-east-1`）創(chuàng)建一個(gè)S3客戶端。*列出名為`your-bucket-name`的存儲(chǔ)桶中所有前綴為`data/`的對(duì)象（文件）的名稱。*將存儲(chǔ)桶中名為`data/input.csv`的對(duì)象下載到當(dāng)前工作目錄，文件名為`local_input.csv`。二、腳本調(diào)試與完善題```pythonimportboto3importjsondefmanage_ec2_instances(action,instance_ids):ec2=boto3.client('ec2',region_name='us-west-2')try:ifaction=='start':ec2.start_instances(InstanceIds=instance_ids)elifaction=='stop':ec2.stop_instances(InstanceIds=instance_ids)print(f"Successfully{action}dinstances:{instance_ids}")exceptExceptionase:print(f"Error{action}inginstances:{e}")#示例調(diào)用if__name__=="__main__":instances_to_start=['i-12345678','i-87654321']manage_ec2_instances('start',instances_to_start)```三、綜合應(yīng)用題設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的Python腳本，用于模擬一個(gè)數(shù)據(jù)處理流程，該流程包含以下步驟：1.數(shù)據(jù)采集：模擬從兩個(gè)不同的API端點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)。第一個(gè)端點(diǎn)返回一個(gè)包含用戶ID和用戶名的JSON列表（例如：`[{"id":1,"name":"Alice"},{"id":2,"name":"Bob"}]`）。第二個(gè)端點(diǎn)返回一個(gè)包含訂單ID、用戶ID和訂單金額的JSON列表（例如：`[{"order_id":101,"user_id":1,"amount":150.75},{"order_id":102,"user_id":2,"amount":200.00}]`）。可以使用`requests`庫的`get`方法模擬獲取，并將返回的JSON字符串解析為Python列表。2.數(shù)據(jù)整合：將這兩個(gè)列表合并為一個(gè)列表，其中每個(gè)元素是一個(gè)包含用戶信息和訂單信息的字典。如果某個(gè)用戶有多個(gè)訂單，則其訂單信息應(yīng)合并。3.數(shù)據(jù)處理：對(duì)整合后的數(shù)據(jù)列表進(jìn)行處理，計(jì)算每個(gè)用戶的總訂單金額。如果用戶沒有訂單，則其總金額為0。4.結(jié)果輸出：將處理后的結(jié)果（包含用戶ID、用戶名、總訂單金額）保存到一個(gè)名為`user_orders_summary.json`的文件中，格式為JSON，每個(gè)元素一個(gè)用戶。請(qǐng)編寫完成上述流程的Python腳本，要求體現(xiàn)一定的模塊化思路，并包含必要的錯(cuò)誤處理（例如，處理API請(qǐng)求失敗、JSON解析錯(cuò)誤等）。在代碼中，可以假設(shè)API的URL是固定的，或者使用模擬數(shù)據(jù)。試卷答案一、編程實(shí)現(xiàn)題```pythonimportpandasaspd#1.處理CSV文件df=pd.read_csv('data.csv')df=df[df['分?jǐn)?shù)']>=60]df['評(píng)級(jí)']=df['年齡'].apply(lambdax:'資深'ifx>=35else'普通')average_scores=df.groupby('姓名')['分?jǐn)?shù)'].mean().to_dict()df.to_csv('processed_data.csv',index=False)#2.交互AWSS3importboto3access_key_id='YOUR_ACCESS_KEY_ID'secret_access_key='YOUR_SECRET_ACCESS_KEY'region_name='us-east-1'bucket_name='your-bucket-name's3_client=boto3.client('s3',aws_access_key_id=access_key_id,aws_secret_access_key=secret_access_key,region_name=region_name)objects=s3_client.list_objects_v2(Bucket=bucket_name,Prefix='data/')files=[obj['Key']forobjinobjects.get('Contents',[])ifobj['Key'].endswith('/')==False]print("Objectsindata/prefix:",files)s3_client.download_file(bucket_name,'data/input.csv','local_input.csv')```解析：1.Pandas處理：*`pd.read_csv('data.csv')`:讀取CSV文件到DataFrame。*`df[df['分?jǐn)?shù)']>=60]`:篩選分?jǐn)?shù)大于等于60的行，使用布爾索引。*`df['評(píng)級(jí)']=df['年齡'].apply(lambdax:'資深'ifx>=35else'普通')`:對(duì)年齡列應(yīng)用函數(shù)，根據(jù)條件賦值新列`評(píng)級(jí)`。*`df.groupby('姓名')['分?jǐn)?shù)'].mean().to_dict()`:按`姓名`分組，計(jì)算每組`分?jǐn)?shù)`的平均值，并將結(jié)果轉(zhuǎn)換為字典。*`df.to_csv('processed_data.csv',index=False)`:將處理后的DataFrame保存為CSV，不包含行索引。2.AWSS3交互：*`boto3.client(...)`:創(chuàng)建S3客戶端實(shí)例，傳入必要的憑證和區(qū)域信息。*`list_objects_v2(Bucket=bucket_name,Prefix='data/')`:列出指定存儲(chǔ)桶中前綴為`data/`的對(duì)象。`get('Contents',[])`安全地處理空列表情況。*列表推導(dǎo)式`[obj['Key']forobjinobjects.get('Contents',[])ifobj['Key'].endswith('/')==False]`:從返回結(jié)果中提取對(duì)象鍵（名稱），并過濾掉以`/`結(jié)尾的（可能是目錄），得到文件列表。*`download_file(bucket_name,'data/input.csv','local_input.csv')`:將指定S3對(duì)象下載到本地文件系統(tǒng)。二、腳本調(diào)試與完善題問題與原因分析：1.錯(cuò)誤處理過于寬泛：`exceptExceptionase:`捕獲了所有異常，這不利于定位具體問題。應(yīng)該捕獲更具體的異常，如`boto3.exceptions.Boto3Error`。*原因：泛型異常捕獲會(huì)隱藏潛在的錯(cuò)誤細(xì)節(jié)，使得調(diào)試?yán)щy。2.區(qū)域硬編碼：`region_name='us-west-2'`硬編碼在函數(shù)內(nèi)部，不夠靈活。*原因：如果需要管理不同區(qū)域的資源，需要修改函數(shù)或傳遞參數(shù)，不夠通用。3.缺乏資源清理：雖然腳本簡單，但如果是管理大量實(shí)例或長時(shí)間運(yùn)行的任務(wù)，應(yīng)考慮更優(yōu)雅的錯(cuò)誤處理和資源管理（如使用上下文管理器或確保即使出錯(cuò)也能執(zhí)行必要的清理）。*原因：在復(fù)雜腳本中，錯(cuò)誤處理應(yīng)確保系統(tǒng)狀態(tài)保持一致，避免資源泄漏。4.打印信息不夠詳細(xì)：`print(f"Successfully{action}dinstances:{instance_ids}")`只打印了成功操作的信息，沒有包含操作類型。*原因：詳細(xì)的日志有助于監(jiān)控和排查問題。5.API版本未指定：`boto3.client('ec2')`未指定API版本。*原因：AWSAPI版本可能影響可用端點(diǎn)和行為，指定版本是好習(xí)慣。完善與優(yōu)化后的腳本：```pythonimportboto3frombotocore.exceptionsimportClientError#引入特定異常defmanage_ec2_instances(action,instance_ids,region_name='us-east-1'):#可以考慮將憑證管理放在其他地方，或使用環(huán)境變量/配置文件ec2_client=boto3.client('ec2',region_name=region_name)#傳遞region_name作為參數(shù)或配置try:ifaction=='start':response=ec2_client.start_instances(InstanceIds=instance_ids)print(f"Startedinstances{instance_ids}(Status:{response})")elifaction=='stop':response=ec2_client.stop_instances(InstanceIds=instance_ids)print(f"Stoppedinstances{instance_ids}(Status:{response})")else:print(f"Invalidaction:{action}")exceptClientErrorase:#捕獲特定AWS客戶端錯(cuò)誤#可以根據(jù)e.response['Error']['Code']進(jìn)行更細(xì)致的異常處理print(f"Error{action}inginstances{instance_ids}:{e}")exceptExceptionase:#捕獲其他潛在異常print(f"Anunexpectederroroccurred:{e}")#示例調(diào)用if__name__=="__main__":instances_to_start=['i-12345678','i-87654321']manage_ec2_instances('start',instances_to_start,'us-west-2')#傳遞區(qū)域參數(shù)```三、綜合應(yīng)用題```pythonimportrequestsimportjsondeffetch_data_from_api(url):try:response=requests.get(url)response.raise_for_status()#檢查請(qǐng)求是否成功returnresponse.json()exceptrequests.RequestExceptionase:print(f"Errorfetchingdatafrom{url}:{e}")return[]exceptjson.JSONDecodeErrorase:print(f"ErrordecodingJSONfrom{url}:{e}")return[]defprocess_data(user_data,order_data):#用戶字典，鍵為user_id，值為姓名users={item['id']:item['name']foriteminuser_data}#初始化訂單匯總字典order_summary={}fororderinorder_data:user_id=order['user_id']amount=order['amount']ifuser_idinusers:ifuser_idnotinorder_summary:order_summary[user_id]={'name':users[user_id],'total_amount':0.0}order_summary[user_id]['total_amount']+=amount#如果用戶ID不在user_data中，可以忽略此訂單或記錄警告returnlist(order_summary.values())defmain():api_user_url='/users'#假設(shè)的APIURLapi_order_url='/orders'#假設(shè)的APIURLuser_data=fetch_data_from_api(api_user_url)order_data=fetch_data_from_api(api_order_url)ifnotuser_dataornotorder_data:print("Failedtofetchsufficientdata.")returnsummary_results=process_data(user_data,order_data)output_file='user_orders_summary.json'try:withopen(output_file,'w')asf:json.dump(summary_results,f,indent=4)#使用縮進(jìn)美化輸出print(f"Successfullysavedresultsto{output_file}")exceptIOErrorase:print(f"Errorwritingtofile{output_file}:{e}")if__name__=="__main__":main()```解析：1.數(shù)據(jù)采集(`fetch_data_from_api`):*使用`requests.get(url)`發(fā)送HTTPGET請(qǐng)求。*`response.raise_for_status()`:如果HTTP請(qǐng)求返回錯(cuò)誤狀態(tài)碼（如404,500），會(huì)拋出異常，便于提前捕獲。*`response.json()`:嘗試解析JSON響應(yīng)體。使用