2026年計(jì)算機(jī)編程題庫(kù)：Python編程語(yǔ)言進(jìn)階題目一、函數(shù)與模塊編程（共3題，每題15分）1.題1（15分）：編寫(xiě)一個(gè)Python函數(shù)，實(shí)現(xiàn)以下功能：-接收一個(gè)字符串參數(shù)，統(tǒng)計(jì)并返回該字符串中所有字母（區(qū)分大小寫(xiě)）、數(shù)字和特殊字符的數(shù)量。-要求：-使用`collections.Counter`模塊進(jìn)行計(jì)數(shù)。-若輸入為空，返回`{"letters":0,"digits":0,"special":0}`。-示例輸入：`"Hello2026!Python"`，輸出：`{"letters":10,"digits":4,"special":2}`。2.題2（15分）：設(shè)計(jì)一個(gè)自定義模塊`utils.py`，包含以下函數(shù)：-`is_prime(n)`：判斷整數(shù)`n`是否為質(zhì)數(shù)，返回布爾值。-`factorize(n)`：返回`n`的質(zhì)因數(shù)分解列表（如`factorize(30)`返回`[2,3,5]`）。-在主程序中導(dǎo)入該模塊，測(cè)試`is_prime(17)`和`factorize(100)`的結(jié)果。3.題3（15分）：實(shí)現(xiàn)一個(gè)裝飾器`@timeout(seconds)`，用于限制函數(shù)執(zhí)行時(shí)間。若超時(shí)則拋出`TimeoutError`，否則正常返回結(jié)果。-要求：-使用`signal`模塊實(shí)現(xiàn)超時(shí)機(jī)制。-默認(rèn)超時(shí)時(shí)間為5秒。-示例：`@timeout(2)`裝飾一個(gè)耗時(shí)函數(shù)，若執(zhí)行超過(guò)2秒則報(bào)錯(cuò)。二、面向?qū)ο缶幊蹋ü?題，每題20分）1.題4（20分）：設(shè)計(jì)一個(gè)類(lèi)`Employee`，包含：-私有屬性`__salary`（工資），初始化時(shí)必須輸入。-公有方法`get_bonus()`：根據(jù)工資計(jì)算獎(jiǎng)金（工資≥10000返10%，<10000返5%）。-靜態(tài)方法`validate_salary(salary)`：檢查輸入工資是否為正數(shù)，否則拋出`ValueError`。-創(chuàng)建實(shí)例并測(cè)試`get_bonus()`和靜態(tài)方法驗(yàn)證。2.題5（20分）：實(shí)現(xiàn)一個(gè)`Stack`類(lèi)，支持以下操作：-初始化為空棧。-`push(item)`：壓入元素。-`pop()`：彈出棧頂元素（若為空棧則拋出`IndexError`）。-`peek()`：查看棧頂元素（不彈出）。-要求：使用列表實(shí)現(xiàn)，但不允許直接使用`list`的`pop(0)`，需自定義刪除邏輯。三、文件與異常處理（共2題，每題20分）1.題6（20分）：編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)`process_file(path)`，處理CSV文件：-讀取`path`指定的文件，每行按逗號(hào)分隔。-處理異常：-文件不存在則拋出`FileNotFoundError`。-數(shù)據(jù)格式錯(cuò)誤（如某行數(shù)字不完整）則記錄錯(cuò)誤行號(hào)并繼續(xù)處理。-返回處理后的數(shù)據(jù)列表和錯(cuò)誤記錄。-示例：處理`data.csv`，返回`[["name1","age1"],["name2","age2"]]`和`{2:"ageerror"}`。2.題7（20分）：實(shí)現(xiàn)一個(gè)日志處理器`LogHandler`類(lèi)，包含：-方法`write_log(message)`：將日志寫(xiě)入`logs.txt`，追加模式。-方法`read_logs()`：讀取并返回所有日志內(nèi)容。-處理異常：若文件操作失敗則記錄到`errors.txt`。四、高級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（共2題，每題25分）1.題8（25分）：實(shí)現(xiàn)一個(gè)`LRUCache`類(lèi)，模擬LRU（最近最少使用）緩存：-初始化時(shí)指定容量`capacity`。-方法`get(key)`：返回`key`對(duì)應(yīng)的值，若不存在則返回`-1`。-方法`put(key,value)`：添加或更新鍵值對(duì)，若超出容量則刪除最久未使用的項(xiàng)。-使用雙向鏈表和哈希表實(shí)現(xiàn)，確保`get`和`put`操作時(shí)間復(fù)雜度為O(1)。2.題9（25分）：編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)`merge_sorted_dicts(dicts)`，合并多個(gè)有序字典：-輸入為多個(gè)有序字典（按key升序排列），返回一個(gè)合并后的有序字典。-要求：-若存在相同key，則值取第一個(gè)字典的值。-使用生成器實(shí)現(xiàn)高效合并。-示例：`merge_sorted_dicts({1:"a",2:"b"},{2:"c",3:"d"})`返回`{1:"a",2:"b",3:"d"}`。五、網(wǎng)絡(luò)編程與API（共2題，每題25分）1.題10（25分）：編寫(xiě)一個(gè)`fetch_weather(city)`函數(shù)，使用HTTP請(qǐng)求獲取天氣數(shù)據(jù)：-調(diào)用免費(fèi)天氣API（如OpenWeatherMap，需填入APIKey）。-返回JSON中的溫度和天氣描述（如`{"temp":25,"desc":"Sunny"}`）。-處理異常：網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤、城市不存在則返回`None`。2.題11（25分）：實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的HTTP服務(wù)器，包含以下路由：-`/hello`：返回`Hello,World!`。-`/echo`：返回請(qǐng)求中的`Content-Type`和`Message`。-使用`http.server`模塊，自定義`HTTPServer`類(lèi)。答案與解析題1（15分）：pythonfromcollectionsimportCounterdefcount_chars(s):ifnots:return{"letters":0,"digits":0,"special":0}counter=Counter(s)letters=sum(vfork,vincounter.items()ifk.isalpha())digits=sum(vfork,vincounter.items()ifk.isdigit())special=sum(vfork,vincounter.items()ifnotk.isalnum())return{"letters":letters,"digits":digits,"special":special}示例print(count_chars("Hello2026!Python"))#{"letters":10,"digits":4,"special":2}解析：-`Counter(s)`統(tǒng)計(jì)所有字符頻率。-通過(guò)`isalpha()`、`isdigit()`、`isalnum()`分類(lèi)統(tǒng)計(jì)。-空字符串直接返回默認(rèn)值。題2（15分）：`utils.py`：pythonimportmathdefis_prime(n):ifn<=1:returnFalseforiinrange(2,int(math.sqrt(n))+1):ifn%i==0:returnFalsereturnTruedeffactorize(n):factors=[]foriinrange(2,n+1):whilen%i==0:factors.append(i)n//=ireturnfactors解析：-`is_prime`使用試除法判斷質(zhì)數(shù)。-`factorize`通過(guò)連續(xù)除以最小質(zhì)因數(shù)分解。題3（15分）：pythonimportsignalclassTimeoutError(Exception):passdeftimeout(seconds=5):defdecorator(func):def_handle_timeout(signum,frame):raiseTimeoutError(f"Functiontimedoutafter{seconds}seconds")signal.signal(signal.SIGALRM,_handle_timeout)defwrapper(args,kwargs):signal.alarm(seconds)try:result=func(args,kwargs)finally:signal.alarm(0)returnresultreturnwrapperreturndecorator示例@timeout(2)defslow_func():importtimetime.sleep(3)return"Done"解析：-`signal.alarm(seconds)`設(shè)置超時(shí)。-若超時(shí)則觸發(fā)`_handle_timeout`拋出異常。題4（20分）：pythonclassEmployee:def__init__(self,salary):Employee.validate_salary(salary)self.__salary=salary@staticmethoddefvalidate_salary(salary):ifnotisinstance(salary,(int,float))orsalary<=0:raiseValueError("Salarymustbepositivenumber")defget_bonus(self):returnself.__salary0.1ifself.__salary>=10000elseself.__salary0.05示例e=Employee(12000)print(e.get_bonus())#1200.0解析：-`__salary`私有屬性防止外部直接訪問(wèn)。-靜態(tài)方法用于驗(yàn)證。題5（20分）：pythonclassStack:def__init__(self):self._items=[]defpush(self,item):self._items.append(item)defpop(self):ifnotself._items:raiseIndexError("Popfromemptystack")returnself._items.pop()defpeek(self):ifnotself._items:raiseIndexError("Peekfromemptystack")returnself._items[-1]示例s=Stack()s.push(1);s.push(2)print(s.pop())#2print(s.peek())#1解析：-使用列表存儲(chǔ)元素，`push`直接追加，`pop`刪除最后一個(gè)。題6（20分）：pythondefprocess_file(path):data=[]errors={}try:withopen(path,'r')asf:forline_num,lineinenumerate(f,1):try:parts=line.strip().split(',')data.append(parts)exceptExceptionase:errors[line_num]=str(e)exceptFileNotFoundError:raiseFileNotFoundError(f"File{path}notfound")returndata,errors示例print(process_file("data.csv"))#[{"name1","age1"},{"name2","age2"}],{2:"ageerror"}解析：-處理文件讀寫(xiě)和每行分割，異常用字典記錄。題7（20分）：pythonclassLogHandler:def__init__(self,filename="logs.txt",error_file="errors.txt"):self.filename=filenameself.error_file=error_filedefwrite_log(self,message):try:withopen(self.filename,'a')asf:f.write(message+"\n")exceptException:self._write_error(f"Failedtowriteto{self.filename}")defread_logs(self):try:withopen(self.filename,'r')asf:returnf.read()exceptException:self._write_error(f"Failedtoreadfrom{self.filename}")return""def_write_error(self,msg):withopen(self.error_file,'a')asf:f.write(msg+"\n")示例lh=LogHandler()lh.write_log("Systemstarted")print(lh.read_logs())#"Systemstarted"解析：-日志追加和錯(cuò)誤處理分離。題8（25分）：pythonclassNode:def__init__(self,key,value):self.key=keyself.value=valueself.prev=Noneself.next=NoneclassLRUCache:def__init__(self,capacity):self.capacity=capacityself.cache={}self.head,self.tail=Node(0,0),Node(0,0)self.head.next=self.tailself.tail.prev=self.headdef_remove_node(self,node):node.prev.next=node.nextnode.next.prev=node.prevdef_add_node(self,node):node.prev=self.headnode.next=self.head.nextself.head.next.prev=nodeself.head.next=nodedefget(self,key):ifkeyinself.cache:node=self.cache[key]self._remove_node(node)self._add_node(node)returnnode.valuereturn-1defput(self,key,value):ifkeyinself.cache:self._remove_node(self.cache[key])node=Node(key,value)self.cache[key]=nodeself._add_node(node)iflen(self.cache)>self.capacity:lru=self.tail.prevself._remove_node(lru)delself.cache[lru.key]示例cache=LRUCache(2)cache.put(1,1)cache.put(2,2)print(cache.get(1))#1cache.put(3,3)#evictskey2print(cache.get(2))#-1解析：-雙向鏈表維護(hù)順序，哈希表記錄key。題9（25分）：pythondefmerge_sorted_dicts(dicts):merged={}fordindicts:forkey,valueind.items():ifkeynotinmerged:merged[key]=valuereturndict(sorted(merged.items()))示例print(merge_sorted_dicts({1:"a",2:"b"},{2:"c",3:"d"}))#{1:"a",2:"b",3:"d"}解析：-遍歷所有字典，合并唯一key，最后排序。題10（25分）：pythonimportrequestsdeffetch_weather(city,api_key="YOUR_API_KEY"):url=f"/data/2.5/weather?q={city}&appid={api_key}"try:response=requests.get(url,timeout=5)response.raise_for_status()data=response.json()return{"temp":data["main"]["temp"],"desc":data["weather"][0]["description"]}except(requests.RequestException,KeyError):returnNone示例print(fetch_weather("Beijing"))#{"temp":280.32,"desc":"Clearsky"}解析：-使用`requests`庫(kù)請(qǐng)求API，處理異常。題11（25分）：pythonfromhttp.serverimportHTTPSer