面试题：Python自定义数据结构中类似列表功能避免索引错误的设计

Question

设计一个自定义的Python类 `MyListLike`，该类要实现类似列表的功能，支持元素的添加、获取等操作。要求在获取元素（类似列表的索引取值）时，能够优雅地处理索引越界情况，例如当索引超出范围时返回特定的默认值，而不是抛出 `IndexError`。请写出完整的类定义代码，并详细说明在类的方法中是如何避免索引错误的，以及这样设计的优点和潜在的局限性。

Answer 1

class MyListLike:
    def __init__(self):
        self.data = []

    def add_element(self, element):
        self.data.append(element)

    def get_element(self, index, default=None):
        if 0 <= index < len(self.data):
            return self.data[index]
        else:
            return default

1. 避免索引错误的方法：在 get_element 方法中，通过检查索引 index 是否在有效范围内（即 0 <= index < len(self.data)），如果在范围内则返回对应元素，否则返回默认值 default，从而避免了 IndexError。
2. 优点：
   • 增强了代码的健壮性：在使用索引取值时，无需使用者显式地进行索引范围检查，降低了因索引越界导致程序崩溃的风险。
   • 提供了更灵活的取值方式：可以根据需求传入不同的默认值，适用于多种应用场景。
3. 潜在局限性：
   • 隐藏错误：可能会掩盖代码中原本存在的索引逻辑错误。例如，如果开发者期望在索引越界时程序报错以发现并修正问题，但这种设计不会抛出错误，可能导致问题难以察觉。
   • 增加理解成本：对于不熟悉该类设计的开发者，可能会对获取元素时不抛出 IndexError 感到困惑，需要额外查看文档或代码才能理解其行为。