2025年程序員面試筆試常見試題及答案解析一、編程語言基礎(chǔ)（10題，每題6分）題目1.Java寫一個Java方法，實現(xiàn)將一個字符串反轉(zhuǎn)。例如輸入"hello"，輸出"olleh"。2.Python使用Python編寫一個函數(shù)，計算列表中所有奇數(shù)的平方和。例如輸入`[1,2,3,4,5]`，輸出`35`（12+32+52=35）。3.C++實現(xiàn)一個C++函數(shù)，判斷一個整數(shù)是否為素數(shù)。如果是素數(shù)返回`true`，否則返回`false`。4.JavaScript編寫JavaScript代碼，實現(xiàn)一個閉包，記錄函數(shù)被調(diào)用的次數(shù)。5.Java解釋Java中的`volatile`關(guān)鍵字的作用，并給出一個使用場景。6.Python使用Python的生成器實現(xiàn)斐波那契數(shù)列的前10個數(shù)字。7.C++在C++中，`#pragmaonce`的作用是什么？它與`#includeguards`有何區(qū)別？8.JavaScript解釋JavaScript中的`async/await`原理，并給出一個異步編程的例子。9.Java在Java中，`HashMap`和`TreeMap`的主要區(qū)別是什么？10.Python編寫Python代碼，實現(xiàn)一個簡單的LRU（LeastRecentlyUsed）緩存。答案1.JavajavapublicclassStringReverser{publicstaticStringreverse(Stringinput){if(input==null)returnnull;StringBuildersb=newStringBuilder();for(inti=input.length()-1;i>=0;i--){sb.append(input.charAt(i));}returnsb.toString();}publicstaticvoidmain(String[]args){System.out.println(reverse("hello"));//輸出:olleh}}2.Pythonpythondefsum_of_odd_squares(lst):returnsum(x2forxinlstifx%2!=0)print(sum_of_odd_squares([1,2,3,4,5]))#輸出:353.C++cppboolis_prime(intnum){if(num<=1)returnfalse;for(inti=2;i*i<=num;i++){if(num%i==0)returnfalse;}returntrue;}4.JavaScriptjavascriptfunctioncreateCounter(){letcount=0;returnfunction(){count++;returncount;};}constcounter=createCounter();console.log(counter());//1console.log(counter());//25.Java`volatile`關(guān)鍵字確保變量的可見性和有序性。使用場景：在多線程環(huán)境下，當一個變量被多個線程共享且不涉及復(fù)雜計算時，使用`volatile`可以避免不必要的同步開銷。例如：javavolatilebooleanflag=false;Threadt1=newThread(()->{while(!flag){//dosomething}});Threadt2=newThread(()->{flag=true;});6.Pythonpythondeffibonacci():a,b=0,1whileTrue:yieldaa,b=b,a+bfori,numinenumerate(fibonacci()):ifi>=10:breakprint(num,end='')#輸出:01123581321347.C++`#pragmaonce`確保頭文件只被編譯一次，避免重復(fù)編譯帶來的重復(fù)定義問題。`#includeguards`通過條件編譯實現(xiàn)類似功能，但`#pragmaonce`更簡潔且跨平臺性更好。8.JavaScript`async/await`是ES7引入的異步編程解決方案，`async`聲明一個異步函數(shù)，`await`用于等待異步操作的完成。例如：javascriptasyncfunctionfetchData(){constresponse=awaitfetch('/data');constdata=awaitresponse.json();returndata;}fetchData().then(console.log).catch(console.error);9.Java`HashMap`基于哈希表實現(xiàn)，時間復(fù)雜度為O(1)；`TreeMap`基于紅黑樹實現(xiàn)，時間復(fù)雜度為O(logn)。`HashMap`不支持排序，`TreeMap`默認按鍵排序。10.PythonpythonclassLRUCache:def__init__(self,capacity):self.capacity=capacityself.cache={}self.order=[]defget(self,key):ifkeyinself.cache:self.order.remove(key)self.order.append(key)returnself.cache[key]return-1defput(self,key,value):ifkeyinself.cache:self.order.remove(key)eliflen(self.cache)>=self.capacity:oldest_key=self.order.pop(0)delself.cache[oldest_key]self.cache[key]=valueself.order.append(key)lru=LRUCache(2)lru.put(1,1)lru.put(2,2)print(lru.get(1))#輸出:1lru.put(3,3)#假設(shè)容量為2，刪除鍵1print(lru.get(1))#輸出:-1二、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（8題，每題8分）題目1.排序算法實現(xiàn)快速排序算法，并分析其時間復(fù)雜度。2.鏈表編寫代碼，實現(xiàn)刪除鏈表的倒數(shù)第N個節(jié)點。例如，給定鏈表1->2->3->4->5，刪除倒數(shù)第2個節(jié)點后鏈表變?yōu)?->2->3->5。3.樹給定一個二叉搜索樹，編寫代碼查找其中的最小值。4.動態(tài)規(guī)劃實現(xiàn)斐波那契數(shù)列的動態(tài)規(guī)劃解法，并分析其時間復(fù)雜度。5.圖編寫代碼實現(xiàn)圖的深度優(yōu)先搜索（DFS）。6.哈希表實現(xiàn)一個簡單的哈希表，支持插入和查找操作。7.棧與隊列編寫代碼，用棧實現(xiàn)隊列的功能。8.貪心算法編寫代碼解決“活動選擇問題”，即從一系列活動中選擇最多不沖突的活動。答案1.排序算法pythondefquick_sort(arr):iflen(arr)<=1:returnarrpivot=arr[len(arr)//2]left=[xforxinarrifx<pivot]middle=[xforxinarrifx==pivot]right=[xforxinarrifx>pivot]returnquick_sort(left)+middle+quick_sort(right)#時間復(fù)雜度：平均O(nlogn)，最壞O(n^2)2.鏈表pythonclassListNode:def__init__(self,val=0,next=None):self.val=valself.next=nextdefremoveNthFromEnd(head,n):dummy=ListNode(0)dummy.next=headfast=slow=dummyfor_inrange(n+1):fast=fast.nextwhilefast:fast=fast.nextslow=slow.nextslow.next=slow.next.nextreturndummy.next3.樹pythondeffindMinValue(root):ifnotroot:returnfloat('inf')returnmin(root.val,findMinValue(root.left),findMinValue(root.right))4.動態(tài)規(guī)劃pythondeffibonacci_dp(n):ifn<=1:returnndp=[0]*(n+1)dp[1]=1foriinrange(2,n+1):dp[i]=dp[i-1]+dp[i-2]returndp[n]#時間復(fù)雜度：O(n)，空間復(fù)雜度：O(n)5.圖pythondefdfs(graph,start,visited=None):ifvisitedisNone:visited=set()visited.add(start)print(start,end='')forneighboringraph[start]:ifneighbornotinvisited:dfs(graph,neighbor,visited)6.哈希表pythonclassHashTable:def__init__(self,size=100):self.size=sizeself.table=[None]*self.sizedef_hash(self,key):returnhash(key)%self.sizedefinsert(self,key,value):index=self._hash(key)ifself.table[index]isNone:self.table[index]=[]self.table[index].append((key,value))deffind(self,key):index=self._hash(key)ifself.table[index]isNone:returnNonefork,vinself.table[index]:ifk==key:returnvreturnNone7.棧與隊列pythonclassQueueUsingStacks:def__init__(self):self.in_stack=[]self.out_stack=[]defpush(self,x):self.in_stack.append(x)defpop(self):self._move_in_to_out()returnself.out_stack.pop()defpeek(self):self._move_in_to_out()returnself.out_stack[-1]def_move_in_to_out(self):ifnotself.out_stack:whileself.in_stack:self.out_stack.append(self.in_stack.pop())8.貪心算法pythondefactivity_selection(start,finish):activities=sorted(zip(start,finish),key=lambdax:x[1])selected=[]last_finish=0fors,finactivities:ifs>=last_finish:selected.append((s,f))last_finish=freturnselected三、數(shù)據(jù)庫（6題，每題7分）題目1.SQL查詢查詢兩門課程成績都大于85的學(xué)生姓名。2.SQL優(yōu)化優(yōu)化以下SQL查詢：`SELECT*FROMordersWHEREorder_dateBETWEEN'2024-01-01'AND'2024-12-31'`。3.數(shù)據(jù)庫設(shè)計設(shè)計一個簡單的學(xué)生選課系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)，包括學(xué)生表、課程表和選課表。4.事務(wù)管理解釋數(shù)據(jù)庫事務(wù)的ACID特性，并舉例說明。5.索引在`orders`表的`order_date`列上創(chuàng)建索引，并說明索引的作用。6.SQL聚合查詢每個學(xué)生的平均成績，并按平均成績降序排列。答案1.SQL查詢sqlSELECTDISTINCTFROMstudentssJOINcoursesc1ONs.id=c1.student_idJOINcoursesc2ONs.id=c2.student_idWHEREc1.grade>85ANDc2.grade>85;2.SQL優(yōu)化sqlSELECTorder_id,order_date,customer_id,total_amountFROMordersWHEREorder_dateBETWEEN'2024-01-01'AND'2024-12-31'INDEX(order_date);優(yōu)化建議：選擇具體列而非`*`，創(chuàng)建索引。3.數(shù)據(jù)庫設(shè)計sqlCREATETABLEstudents(student_idINTPRIMARYKEY,nameVARCHAR(100),ageINT);CREATETABLEcourses(course_idINTPRIMARYKEY,course_nameVARCHAR(100),creditsINT);CREATETABLEenrollments(enrollment_idINTPRIMARYKEY,student_idINT,course_idINT,gradeDECIMAL(5,2),FOREIGNKEY(student_id)REFERENCESstudents(student_id),FOREIGNKEY(course_id)REFERENCEScourses(course_id));4.事務(wù)管理ACID特性：-原子性（Atomicity）：事務(wù)中的所有操作要么全部完成，要么全部不完成。-一致性（Consistency）：事務(wù)必須使數(shù)據(jù)庫從一個一致性狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一個一致性狀態(tài)。-隔離性（Isolation）：一個事務(wù)的執(zhí)行不能被其他事務(wù)干擾。-持久性（Durability）：一個事務(wù)一旦提交，它對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的改變就是永久性的。例子：銀行轉(zhuǎn)賬，確保資金從A賬戶扣除同時B賬戶增加。5.索引sqlCREATEINDEXidx_order_dateONorders(order_date);索引作用：加快查詢速度，尤其是范圍查詢和排序操作。6.SQL聚合sqlSELECT,AVG(c.grade)ASavg_gradeFROMstudentssJOINenrollmentseONs.student_id=e.student_idJOINcoursescONe.course_id=c.course_idGROUPBYORDERBYavg_gradeDESC;四、系統(tǒng)設(shè)計（4題，每題10分）題目1.短鏈接系統(tǒng)設(shè)計一個短鏈接系統(tǒng)，要求能夠?qū)㈤L鏈接轉(zhuǎn)換為短鏈接，并能通過短鏈接訪問原始長鏈接。2.負載均衡設(shè)計一個簡單的負載均衡器，要求能夠?qū)⒄埱缶鶆蚍峙涞蕉鄠€服務(wù)器。3.消息隊列設(shè)計一個簡單的消息隊列系統(tǒng)，包括生產(chǎn)者、消費者和消息存儲。4.分布式緩存設(shè)計一個分布式緩存系統(tǒng)，要求支持高可用性和數(shù)據(jù)一致性。答案1.短鏈接系統(tǒng)設(shè)計思路：-使用URL短縮編碼算法（如Base62）將長鏈接轉(zhuǎn)換為短鏈接。-存儲短鏈接與長鏈接的映射關(guān)系，可以使用哈希表或數(shù)據(jù)庫。-通過短鏈接查詢映射關(guān)系，返回原始長鏈接。偽代碼：pythondefencode(long_url):short_code=base62_encode(hash(long_url))store_mapping(short_code,long_url)returnshort_codedefdecode(short_code):returnretrieve_mapping(short_code)2.負載均衡設(shè)計思路：-使用輪詢（RoundRobin）或隨機（Random）算法分配請求。-維護一個服務(wù)器列表，記錄每個服務(wù)器的狀態(tài)。-可以使用加權(quán)輪詢，根據(jù)服務(wù)器性能分配權(quán)重。偽代碼：pythonclassLoadBalancer:def__init__(self,servers):self.servers=serversself.index=0defget_server(self):whileTrue:server=self.servers[self.index]ifserver.is_available():returnserverself.index=(self.index+1)%len(self.servers)3.消息隊列設(shè)計思路：-生產(chǎn)者向隊列發(fā)送消息，消息存儲在持久化存儲中。-消費者從隊列中讀取消息并處理。-使用發(fā)布-訂閱模式，支持多個消費者。偽代碼：pythonclassMessageQueue:defproduce(self,message):self.storage.append(message)defconsume(self):ifself.storage:returnself.storage.pop(0)returnNone4.分布式緩存設(shè)計思路：-使用一致性哈希算法分配數(shù)據(jù)到多個節(jié)點。-使用主從復(fù)制或Raft協(xié)議保證數(shù)據(jù)一致性。-提供緩存過期和失效機制。偽代碼：pythonclassDistributedCache:def__init__(self,nodes):self.nodes=nodesself.hash_ring=consistency_hash(nodes)defget(self,key):node=self.hash_ring.get(key)returnnode.get(key)defset(self,key,value):node=self.hash_ring.get(key)node.set(key,value)五、網(wǎng)絡(luò)安全（5題，每題8分）題目1.加密算法解釋RSA加密算法的基本原理，并說明其應(yīng)用場景。2.HTTPS解釋HTTPS的工作原理，包括TLS握手過程。3.XSS攻擊解釋XSS攻擊的原理，并給出防止XSS攻擊的措施。4.SQL注入解釋SQL注入攻擊的原理，并給出防止SQL注入的措施。5.DDoS攻擊解釋DDoS攻擊的原理，并說明常見的防御措施。答案1.加密算法RSA原理：-選擇兩個大質(zhì)數(shù)`p`和`q`，計算`n=p*q`，`φ(n)=(p-1)*(q-1)`。-選擇`e`使得`1<e<φ(n)`且`e`與`φ(n)`互質(zhì)。-計算`d`使得`e*d≡1modφ(n)`。-公鑰為`(e,n)`，私鑰為`(d,n)`。應(yīng)用場景：數(shù)字簽名、安全通信。2.HTTPSTLS握手過程