题目重点：从面经汇总公开的 `.`, `.name.email`, `.*.email.*` 三个查询形式出发，实现 JSON 路径逐层扩展、缺失分支跳过及 wildcard 输出顺序。
题意与假设
这道练习题保留了面经中值得训练的核心约束，并将需要澄清的条件单独列出。现场拿到变体时，先和面试官确认这些条件。
- 训练版输入是已解析 JSON，返回匹配值列表；题目没有规定 stdout JSON 文本格式。`.` 返回包含原文档的单元素列表。
- 路径 segment 只能是普通 object key 或 `*`；`*` 枚举对象 value 或数组元素，按输入顺序输出；不支持真实 jq 的过滤器、管道、字符串转义、负索引等。
- 缺失路径返回空列表；表达式格式非法抛 ValueError。对象键中含点号的情况不支持转义，须另设语法。
解题路线
- 解析路径为 segment 序列，初始候选只有根 JSON。每读一段，对每个当前候选分别应用：普通键只在 dict 中查该键，wildcard 对 dict 遍历 values、对 list 遍历元素；把所有结果拼成下一层候选。
- 每层只处理当前位置的候选，不递归遍历整棵 JSON；`.*.email.*` 是根节点子项→其中 email 字段→该 email 下所有子项，不是任意深度通配。
- 保留数组和对象迭代顺序，便于测试和稳定输出；若要流式读取超大文档，解析器需支持事件流与路径自动机，而不是先 `json.loads` 全量入内存。
手动走一遍
训练例 `{'alice':{'email':['a@x','a@y']},'bob':{'email':['b@x']}}` 上 `.*.email.*` 返回 `['a@x','a@y','b@x']`；`.alice.email` 返回含一个 list 的结果，和进一步加 `.*` 后得到 list 元素不同。
Python 参考实现
下面的代码按上文假设实现，适合本地运行并追加自己的测试用例。
代码区可横向滚动；使用键盘时，先聚焦代码区再按方向键查看。
def query_path(document, expression):
"""Training subset: '.', named object keys, and '*' over object/list children."""
if expression == ".":
return [document]
if not expression.startswith(".") or not expression[1:]:
raise ValueError("path must start with '.'")
parts = expression[1:].split(".")
if any(not part for part in parts):
raise ValueError("empty path segment")
current = [document]
for part in parts:
next_values = []
for value in current:
if part == "*":
if isinstance(value, dict):
next_values.extend(value.values())
elif isinstance(value, list):
next_values.extend(value)
elif isinstance(value, dict) and part in value:
next_values.append(value[part])
current = next_values
return current
复杂度
路径深度 D，各层候选扩展总访问节点数 V，时间 O(V)，中间结果最多 O(W) 个节点引用，W 为最大一层候选宽度；输入 JSON 本身已占 O(文档大小)。通配符多层连用可能令 V 接近整棵树大小。
易错点与追问
容易失分的边界
- 把 `*` 当正则通配整条 JSON path，误匹配任意深度。
- `.` 误返回文档的子元素，而不是根文档。
- 普通键在数组上隐式搜索所有元素，违反已定义的逐段规则。
- 声称支持完整 jq 语言，而代码只实现三个题面形式的子集。
- 没有处理缺失分支，访问不存在键抛 KeyError。
继续深挖
- 如何为对象键里的点号和星号设计转义？
- 若要求 `..` 递归下降，如何避免循环或重复结果？
- 对百 GB JSON 流怎么实现低内存输出？
