Типы данных

В Python нет «переменных-коробок». Есть объекты в куче и имена, связанные с ними ссылками. Присваивание не копирует объект — оно привязывает ещё одно имя к тому же самому объекту, и всё поведение встроенных типов выводится из этой модели. Объект либо изменяемый (list, dict, set), и тогда правка через одно имя видна через все остальные, либо неизменяемый (int, str, tuple, frozenset), и тогда любая «правка» на деле создаёт новый объект и перепривязывает имя.

Второе разделение — хешируемость. Ключ dict и элемент set обязаны иметь стабильный hash, согласованный с __eq__; поэтому изменяемые типы туда не годятся, а хеш-таблица ищет за O(1) там, где список честно перебирает элементы за O(n). Третья ось — представление данных. float хранит двоичную дробь, поэтому 0.1 + 0.2 не равно 0.3; str хранит кодовые точки Unicode, а не байты и не «символы» в человеческом смысле. Ловушки темы — is вместо ==, алиасинг вложенных списков, мутация ключа после вставки, bool как подкласс int — разобраны в слоях ниже.

Карта темы

• Последовательности — что делает тип последовательностью — порядок, __getitem__ по целому индексу и __len__.
• Срезы — s[start:stop:step] возвращает новый объект, границы обрезаются, а не падают.
• Отрицательные индексы — -1 это последний элемент, и почему это не «обратный отсчёт с ошибкой на единицу».
• Изменяемость — изменение на месте против перепривязки имени и почему это разные операции.
• list против tuple — не только «нельзя менять» — разная память, разная стратегия роста, разная хешируемость.
• Распаковка кортежей — позиционное связывание, звёздочный остаток и вложенные цели.
• Хешируемость — контракт __hash__ и __eq__ и почему изменяемый объект его нарушает.
• Хеш-таблица изнутри — разреженная таблица CPython, пробирование при коллизии и ресайз.
• Ключи словаря — что годится в ключи, и что случится, если изменить ключ после вставки.
• Отображения — интерфейс Mapping, get/setdefault, defaultdict и Counter вместо KeyError.
• Представления словаря — keys/values/items это живые окна, а не снимки.
• Множества — уникальность через хеш, операции над множествами и frozenset как ключ.
• Тождество — is против == — кэш малых целых и интернирование строк делают is обманчиво «рабочим».
• Ссылки и алиасинг — b = a не копирует, [[0]*3]*3 создаёт три ссылки на один список.
• Сравнение последовательностей — лексикографический порядок поэлементно и когда прилетает TypeError.
• Операторы и их результат — and/or возвращают операнд, сравнения сцепляются, += не всегда то же, что +.
• bool как подкласс int — True == 1, True + True == 2 и схлопывание ключей 1, True, 1.0.
• Плавающая точка — двоичное представление, math.isclose и Decimal для денег.
• Строки — неизменяемость, кодовые точки против графем и квадратичная склейка.
• str, bytes и кодировки — текст против октетов, encode/decode и отсутствие неявных преобразований.
• Методы строк — все они возвращают новый объект; split, strip и join с их ловушками.
• f-строки — поля подстановки, спецификация формата, !r, = и экранирование {{.
• Генераторы коллекций — comprehension против цикла и против ленивого генераторного выражения.
• Сложность операций — цена индекса, in, insert(0) и почему dict быстрее list.

Частые ошибки и ловушки

Значение для собеседований

Это самая частая тема первого технического экрана. Проверяют не заучивание списка типов, а наличие модели. Классический сценарий — короткий фрагмент с алиасингом (b = a, [[0]*3]*3, t[0] += [100]), где надо предсказать вывод и объяснить его через ссылки и изменяемость. Следом идёт is против == на 256 и 257; правильный ответ называет кэш малых целых и добавляет главное — на is для значений полагаться нельзя никогда. Третий обязательный вопрос — почему dict быстрее list на поиске; здесь ждут слова «хеш-таблица», «O(1) в среднем» и «элемент обязан быть хешируемым».

Дальше собеседование расходится по уровням. Junior-набор — list против tuple, срезы, отрицательные индексы, распаковка, zip/enumerate, 0.1 + 0.2. Middle получает str против bytes, представления словаря, сравнение последовательностей, поведение and/or и debugging-задачи вроде KeyError в счётчике слов. Senior-уровень — устройство хеш-таблицы CPython и вопрос-ловушка {True: 'a', 1: 'b', 1.0: 'c'}. Типичная ошибка на всех уровнях одна — ответ формулируется в терминах «переменная содержит значение» вместо «имя ссылается на объект», и дальше кандидат не может объяснить ни один из наблюдаемых эффектов.