Python 编程练习 — 力扣题目精选

本文是补充-Python黑客脚本基础的配套练习指南，精选力扣 (LeetCode) 在线评测平台的编程题目，按难度和安全性相关性分组，帮助红队学习者在实战编码中提升 Python 能力。

如何使用力扣 (LeetCode)

注册账号：访问 https://leetcode.cn 注册。
选择语言：提交代码时选择 Python 3 作为编程语言。
阅读题面：每道题有详细的题目描述、输入输出格式和样例。
提交代码：编写 input() 读取标准输入、print() 输出的标准程序。不要添加多余提示文字。
查看题解：做完后可以参考其他人的题解，学习更优的写法。

提示：在力扣上，标准 Python 输入模板通常为：
import sys
data = sys.stdin.read().split()
这样可以一次性读取所有输入并按空白符分割，比逐行 input() 更高效。

第 2 级 — 基础控制流：条件判断与循环

编号	题目	简述	安全相关性
力扣简单条件判断题	数的性质	复杂条件判断（and/or）	布尔逻辑是防火墙规则、访问控制的底层
力扣循环条件题	小鱼的航程	循环 + 条件分支	自动化脚本中遍历 + 筛选的典型模式
力扣分类统计题	分类平均	遍历数组分类统计	流量分类、日志分类的编程基础
力扣循环递减题	一尺之棰	while 循环模拟递减	`while` 是爆破循环的骨架（如目录遍历直到找到目标）
力扣质数题	质数口袋	质数判断	密码学基础——RSA 算法依赖质数
力扣数组操作题	打分	数组去高低分取平均	数据处理中去除异常值（outlier）的通用模式

学习目标：掌握 if/elif/else、for 循环、while 循环、list 基本操作。

第 4 级 — 数据结构：栈、队列、链表

重点：解析嵌套协议、匹配括号、BFS/DFS 搜索都需要这些数据结构。

编号	题目	简述	安全相关性
力扣约瑟夫环	约瑟夫问题	队列循环出队	类似循环调度器、任务队列管理
力扣逆波兰表达式	后缀表达式	栈计算后缀表达式	shellcode 解释器、自定义 DSL 解析的基础
力扣有效括号	表达式括号匹配	栈验证括号配对	SQL 注入 payload 中括号平衡、输入校验
力扣链表	队列安排	双向链表插入/删除	内核漏洞利用中链表破坏的原理理解

学习目标：用 Python list 模拟栈（append/pop）和队列（append/pop(0) 或 collections.deque）。

第 6 级 — 进阶算法：直接与安全相关

编号	题目	简述	安全相关性
力扣哈希表	字符串哈希	实现字符串哈希判重	哈希函数原理——密码 hash 破解的底层理解
力扣并查集	亲戚	并查集判断关系	网络拓扑分析、域信任关系建模
力扣最小生成树	修复公路	最小生成树 Kruskal	网络路径优化、最小代价攻击路径
力扣并查集	并查集模板	并查集路径压缩优化	集群连通性分析、内网横向移动路径规划

学习目标：理解并实现基础算法。这些算法本身对应安全场景的实际需求。

挑战 2：URL 解码器

要求：实现 URL 百分号编解码。%20 → 空格，%3C → <，支持中文的 UTF-8 编码 URL 解码。

def url_decode(s: str) -> str:
    # 把 %XX 和 %XX%XX%XX（UTF-8多字节）还原为原始字符串
    pass
 
def url_encode(s: str) -> str:
    # 把非字母数字字符替换为 %XX 形式
    pass
 
# 测试
assert url_decode("hello%20world") == "hello world"
assert url_decode("%E4%BD%A0%E5%A5%BD") == "你好"

知识点：十六进制解析、UTF-8 编码理解——Web 安全、注入攻击中操作 payload 的必备技能。

挑战 4：Hash 类型检测器

要求：给定一个哈希字符串，根据长度和字符集判断其可能的类型。

import re
 
HASH_PATTERNS = {
    "MD5": r"^[a-f0-9]{32}$",
    "SHA1": r"^[a-f0-9]{40}$",
    "SHA256": r"^[a-f0-9]{64}$",
    "SHA512": r"^[a-f0-9]{128}$",
    "NTLM": r"^[A-F0-9]{32}$",
    "MySQL4.1": r"^\*[A-F0-9]{40}$",
    "bcrypt": r"^\$2[aby]\$\d+\$[./A-Za-z0-9]{53}$",
}
 
def identify_hash(hash_str: str) -> list[str]:
    """返回所有可能匹配的哈希类型列表"""
    pass
 
# 测试
assert "MD5" in identify_hash("5d41402abc4b2a76b9719d911017c592")
assert "bcrypt" in identify_hash("$2a$10$N9qo8uLOickgx2ZMRZoMyeIjZAgcfl7p92ldGxad68LJZdL17lhWy")

知识点：正则表达式、哈希识别——破解哈希前的第一步就是确定哈希类型。John the Ripper 和 Hashcat 都有自己的识别逻辑。

挑战 6：日志分析器

要求：解析常见的 Apache/Nginx 访问日志，提取 IP 地址和状态码，统计访问量最高的前 N 个 IP。

import re
from collections import Counter
 
LOG_PATTERN = re.compile(
    r'(?P<ip>\S+) \S+ \S+ \[.*?\] ".*?" (?P<status>\d+) \S+ ".*?" ".*?"'
)
 
def analyze_log(filepath: str) -> dict:
    """返回 {ip: 访问次数} 的前 10 名、{状态码: 次数} 的统计"""
    pass

知识点：正则表达式、文件读取、数据统计——实际上是蓝队日常，但红队在信息收集阶段同样需要分析目标日志。

参考链接

力扣 (LeetCode)：https://leetcode.cn
力扣题单：https://leetcode.cn/problemset/
Python 官方文档：https://docs.python.org/zh-cn/3/
力扣题库搜索：https://leetcode.cn/problemset/

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