微軟面試題回顧與答題技巧一、編程題（共5題，每題10分，總分50分）題目1：編寫一個函數(shù)，實現(xiàn)二進制字符串的翻轉(zhuǎn)。例如，輸入"101100"，輸出"001011"。要求不使用內(nèi)置函數(shù)，時間復(fù)雜度為O(n)。答案：pythondefreverse_binary(s:str)->str:result=['0']len(s)foriinrange(len(s)):result[len(s)-1-i]=s[i]return''.join(result)解析：通過創(chuàng)建一個與輸入等長的列表，反向填充字符，最后轉(zhuǎn)換為字符串。時間復(fù)雜度為O(n)，空間復(fù)雜度為O(n)。題目2：給定一個鏈表，判斷是否為回文鏈表。例如，輸入1->2->2->1，返回True；輸入1->2->3，返回False。要求不使用額外空間。答案：pythonclassListNode:def__init__(self,val=0,next=None):self.val=valself.next=nextdefis_palindrome(head:ListNode)->bool:ifnotheadornothead.next:returnTrueslow=fast=headwhilefastandfast.next:slow=slow.nextfast=fast.next.next反轉(zhuǎn)后半部分prev=Nonewhileslow:temp=slow.nextslow.next=prevprev=slowslow=temp比較前后半部分left,right=head,prevwhileright:#只需比較到后半部分結(jié)束ifleft.val!=right.val:returnFalseleft=left.nextright=right.nextreturnTrue解析：通過快慢指針找到鏈表中間位置，反轉(zhuǎn)后半部分，然后比較前后半部分是否一致。時間復(fù)雜度為O(n)，空間復(fù)雜度為O(1)。題目3：實現(xiàn)一個LRU（最近最少使用）緩存，支持get和put操作。例如：LRU=LRUCache(2)LRU.put(1,1)LRU.put(2,2)LRU.get(1)#返回1LRU.put(3,3)#去除鍵2LRU.get(2)#返回-1(未找到)LRU.put(4,4)#去除鍵1LRU.get(1)#返回-1(未找到)LRU.get(3)#返回3LRU.get(4)#返回4答案：pythonfromcollectionsimportOrderedDictclassLRUCache:def__init__(self,capacity:int):self.cache=OrderedDict()self.capacity=capacitydefget(self,key:int)->int:ifkeynotinself.cache:return-1self.cache.move_to_end(key)returnself.cache[key]defput(self,key:int,value:int)->None:self.cache[key]=valueself.cache.move_to_end(key)iflen(self.cache)>self.capacity:self.cache.popitem(last=False)解析：使用OrderedDict實現(xiàn)LRU緩存，get操作將鍵移動到末尾表示最近使用，put操作同樣移動鍵，如果超出容量則刪除最舊的鍵。時間復(fù)雜度為O(1)。題目4：給定一個非負整數(shù)數(shù)組，返回所有可能的子集（無重復(fù)元素）。例如，輸入[1,2,3]，輸出[[],[1],[2],[1,2],[3],[1,3],[2,3],[1,2,3]]。答案：pythondefsubsets(nums:list)->list:res=[]subset=[]defbacktrack(start):res.append(subset.copy())foriinrange(start,len(nums)):subset.append(nums[i])backtrack(i+1)subset.pop()backtrack(0)returnres解析：使用回溯算法，從第一個元素開始逐個選擇或不選擇，遞歸構(gòu)建所有可能的子集。時間復(fù)雜度為O(2^n)，空間復(fù)雜度為O(n)。題目5：實現(xiàn)一個函數(shù)，判斷一個字符串是否是有效的括號組合。例如，輸入"()"返回True，輸入"()[]{}"返回True，輸入"(]"返回False。答案：pythondefisValid(s:str)->bool:stack=[]mapping={')':'(',']':'[','}':'{'}forcharins:ifcharinmapping:top_element=stack.pop()ifstackelse'#'ifmapping[char]!=top_element:returnFalseelse:stack.append(char)returnnotstack解析：使用棧，遍歷字符串，對于每個右括號檢查棧頂是否匹配，否則返回False。最后棧應(yīng)為空。時間復(fù)雜度為O(n)，空間復(fù)雜度為O(n)。二、系統(tǒng)設(shè)計題（共3題，每題15分，總分45分）題目1：設(shè)計一個短URL生成服務(wù)。要求：1.輸入任意長URL，輸出固定長度的短URL。2.支持反向解析，輸入短URL返回原URL。3.高并發(fā)處理，支持百萬級請求。4.高可用性，支持分布式部署。答案：1.短URL生成：使用Base62編碼（a-z、A-Z、0-9），將輸入URL的哈希值（如SHA256）取前6位，映射為62進制字符串。pythonimporthashlibimportstringclassShortURL:alphabet=string.ascii_letters+string.digitsbase=len(alphabet)def__init__(self):self.url_map={}self.reverse_map={}def_encode(self,num:int)->str:ifnum==0:returnself.alphabet[0]result=[]whilenum:result.append(self.alphabet[num%self.base])num//=self.basereturn''.join(reversed(result))definsert(self,long_url:str)->str:hash_obj=hashlib.sha256(long_url.encode())hash_num=int(hash_obj.hexdigest(),16)short_code=self._encode(hash_num)self.url_map[short_code]=long_urlself.reverse_map[long_url]=short_codereturnf"http://short.url/{short_code}"defget(self,short_code:str)->str:returnself.url_map.get(short_code,"Notfound")2.高并發(fā)處理：-使用Redis緩存熱點短URL，減少數(shù)據(jù)庫訪問。-使用消息隊列（如Kafka）異步處理請求，削峰填谷。-負載均衡器分發(fā)請求到多個服務(wù)實例。3.高可用性：-數(shù)據(jù)庫使用主從復(fù)制，讀寫分離。-服務(wù)部署在Kubernetes集群，自動擴縮容。-使用Consul或etcd進行服務(wù)發(fā)現(xiàn)。解析：核心是哈希+編碼，Base62可縮短長度。高并發(fā)通過緩存和異步隊列解決，高可用通過分布式數(shù)據(jù)庫和K8s實現(xiàn)。實際部署需考慮緩存失效、分布式鎖等問題。題目2：設(shè)計一個微博系統(tǒng)，要求：1.支持用戶注冊、登錄、發(fā)微博、關(guān)注/取消關(guān)注、獲取關(guān)注者時間線。2.微博支持文字和圖片，圖片需壓縮存儲。3.支持實時消息推送，如新關(guān)注者的最新動態(tài)。4.數(shù)據(jù)量達到千萬級時的擴展方案。答案：1.架構(gòu)設(shè)計：-前端：React/Vue，WebSocket實時消息。-后端：微服務(wù)架構(gòu)（用戶、微博、關(guān)系、消息）。-數(shù)據(jù)庫：-用戶：MySQL（主從）。-微博：MongoDB（文檔存儲，適合圖文混合）。-關(guān)系：Redis（緩存關(guān)注列表）。-圖片存儲：阿里云OSS，CDN加速。2.實時消息：-使用RedisPub/Sub實現(xiàn)消息廣播。-WebSocket長連接，客戶端主動拉取也可。3.擴展方案：-讀寫分離：微博使用MongoDB分片。-異步處理：發(fā)微博使用消息隊列（RabbitMQ）。-緩存：Redis緩存熱點用戶和微博。-CDN：圖片和靜態(tài)資源緩存。解析：核心是微服務(wù)拆分和數(shù)據(jù)庫選型。實時消息用Redis實現(xiàn)，擴展通過讀寫分離、異步隊列和緩存解決。實際需考慮數(shù)據(jù)一致性問題。題目3：設(shè)計一個在線音樂播放器，要求：1.支持歌曲上傳、分類、搜索。2.支持用戶播放、暫停、跳轉(zhuǎn)、收藏。3.支持離線緩存，本地播放。4.高并發(fā)下的音頻流分發(fā)方案。答案：1.架構(gòu)設(shè)計：-前端：Web（HTML5Audio）+App（原生）。-后端：-API服務(wù)：SpringBoot（歌曲、用戶、收藏）。-搜索：Elasticsearch。-緩存：Redis（用戶會話）。-存儲：阿里云OSS（音頻文件），CDN加速。2.音頻流分發(fā)：-使用HLS協(xié)議（HTTPLiveStreaming）分段傳輸。-阿里云CDN緩存熱門歌曲，減少源站壓力。-邊緣計算節(jié)點預(yù)加載附近用戶可能播放的歌曲。3.離線緩存：-App本地存儲音頻文件（需授權(quán)）。-使用SQLite數(shù)據(jù)庫記錄離線歌單。解析：核心是HLS協(xié)議和CDN加速。離線緩存通過App本地存儲實現(xiàn)。實際需考慮版權(quán)管理和防盜鏈問題。三、行為面試題（共2題，每題10分，總分20分）題目1：描述一次你遇到的團隊沖突，你是如何解決的？答案：在上一家公司，我和后端團隊因API設(shè)計產(chǎn)生分歧：我主張使用RESTful風(fēng)格，他們希望用RPC。1.溝通：組織會議，展示兩種方案的成本對比（開發(fā)、維護、擴展性）。2.妥協(xié)：采用混合方案，核心接口RESTful，內(nèi)部服