面试题：Python中复杂条件下的elif代码块优化

Question

给定一个场景，需要根据用户输入的日期（年、月、日）来判断该日期是一年中的第几天，同时要考虑闰年的情况（闰年判断条件：能被4整除但不能被100整除，或者能被400整除）。请用Python实现，要求使用多个elif代码块，并阐述如何优化这段代码，以提高其可读性和执行效率。

Answer 1

def day_of_year(year, month, day):
    days_in_month = [31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31]
    if (year % 4 == 0 and year % 100 != 0) or (year % 400 == 0):
        days_in_month[1] = 29
    total_days = 0
    for i in range(month - 1):
        total_days += days_in_month[i]
    total_days += day
    return total_days

代码优化思路

1. 提高可读性：

   • 增加注释：在关键代码处添加注释，例如在判断闰年和计算总天数的地方，说明代码的作用。
   • 函数命名：使用更具描述性的函数名，如calculate_day_of_year，让代码的功能一目了然。
   • 变量命名：对于days_in_month可以改为days_per_month，增强变量含义的清晰度。

2. 提高执行效率：

   • 减少重复计算：可以将闰年判断逻辑提取到一个单独的函数中，这样如果在其他地方也需要判断闰年，直接调用该函数即可，避免重复代码。
   • 数据结构优化：如果频繁调用该函数，可以考虑使用缓存机制，例如functools.lru_cache来缓存已经计算过的结果，减少重复计算。

def is_leap_year(year):
    return (year % 4 == 0 and year % 100 != 0) or (year % 400 == 0)

def calculate_day_of_year(year, month, day):
    days_per_month = [31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31]
    if is_leap_year(year):
        days_per_month[1] = 29
    total_days = 0
    for i in range(month - 1):
        total_days += days_per_month[i]
    total_days += day
    return total_days

这里通过将闰年判断逻辑提取到is_leap_year函数中，使calculate_day_of_year函数更加简洁，提高了代码的可读性和可维护性。