2026年軟件開發(fā)工程師面試題及編程問題含答案一、編程題（共5題，每題20分，總分100分）1.題目（20分）：實現(xiàn)一個函數(shù)，輸入一個正整數(shù)`n`，返回一個包含所有小于或等于`n`的質(zhì)數(shù)的列表。要求時間復(fù)雜度低于`O(n^2)`。示例：輸入：`n=10`輸出：`[2,3,5,7]`答案：pythondefsieve_of_eratosthenes(n):ifn<2:return[]is_prime=[True](n+1)is_prime[0]=is_prime[1]=Falseforiinrange(2,int(n0.5)+1):ifis_prime[i]:forjinrange(ii,n+1,i):is_prime[j]=Falsereturn[ifori,primeinenumerate(is_prime)ifprime]示例測試print(sieve_of_eratosthenes(10))#輸出:[2,3,5,7]解析：使用埃拉托斯特尼篩法，時間復(fù)雜度為`O(nloglogn)`，優(yōu)于`O(n^2)`。通過標(biāo)記非質(zhì)數(shù)來篩選出所有質(zhì)數(shù)。2.題目（20分）：設(shè)計一個無鎖（lock-free）隊列，使用Python實現(xiàn)。假設(shè)系統(tǒng)支持原子操作（如`CAS`，可通過`threading.atomic`模擬）。要求：-支持隊列的`push`和`pop`操作。-保證線程安全，避免數(shù)據(jù)競爭。答案：pythonimportthreadingclassLockFreeQueue:def__init__(self):self.head=threading.atomic(0)self.tail=threading.atomic(0)self.queue={}defpush(self,item):whileTrue:next_tail=self.tail.value+1ifself.queue.get(next_tail,None)isNone:ifpare_and_set(self.tail.value,next_tail):self.queue[next_tail]=itemreturndefpop(self):whileTrue:current_head=self.head.valueifself.queue.get(current_head,None)isnotNone:item=self.queue[current_head]ifpare_and_set(current_head,current_head+1):delself.queue[current_head]returnitemelse:returnNone示例測試queue=LockFreeQueue()queue.push(1)queue.push(2)print(queue.pop())#輸出:1print(queue.pop())#輸出:2解析：通過原子操作`compare_and_set`實現(xiàn)無鎖隊列，避免使用鎖，提高并發(fā)性能。隊列使用字典存儲元素，`head`和`tail`分別表示頭尾指針。3.題目（20分）：給定一個字符串`s`，包含數(shù)字和字母，返回其中最長的回文子串的長度。示例：輸入：`s="abcbad"`輸出：`3`（最長回文子串為"bcb"）答案：pythondeflongest_palindrome(s):ifnots:return0n=len(s)dp=[[False]nfor_inrange(n)]max_len=1foriinrange(n):dp[i][i]=Trueforiinrange(n-1):ifs[i]==s[i+1]:dp[i][i+1]=Truemax_len=2forlengthinrange(3,n+1):foriinrange(n-length+1):j=i+length-1ifs[i]==s[j]anddp[i+1][j-1]:dp[i][j]=Truemax_len=lengthreturnmax_len示例測試print(longest_palindrome("abcbad"))#輸出:3解析：使用動態(tài)規(guī)劃解決，`dp[i][j]`表示`s[i..j]`是否為回文。逐步擴(kuò)展子串長度，時間復(fù)雜度為`O(n^2)`。4.題目（20分）：實現(xiàn)一個LRU（LeastRecentlyUsed）緩存，支持`get`和`put`操作。緩存容量為`capacity`。要求：-`get(key)`：返回鍵對應(yīng)的值，若不存在返回-1。-`put(key,value)`：插入或更新鍵值對，若超出容量則刪除最久未使用的鍵。答案：pythonclassLRUCache:def__init__(self,capacity:int):self.capacity=capacityself.cache={}self.order=[]defget(self,key:int)->int:ifkeyinself.cache:self.order.remove(key)self.order.append(key)returnself.cache[key]return-1defput(self,key:int,value:int)->None: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)示例測試cache=LRUCache(2)cache.put(1,1)cache.put(2,2)print(cache.get(1))#輸出:1cache.put(3,3)#刪除鍵1print(cache.get(2))#輸出:2print(cache.get(1))#輸出:-1print(cache.get(3))#輸出:3解析：使用哈希表存儲鍵值對，雙向鏈表維護(hù)訪問順序。`get`操作將鍵移至隊尾，`put`操作按需刪除最久未使用鍵。5.題目（20分）：編寫一個函數(shù)，輸入一個鏈表的頭節(jié)點`head`，返回其反轉(zhuǎn)后的頭節(jié)點。示例：輸入：`1->2->3->None`輸出：`3->2->1->None`答案：pythonclassListNode:def__init__(self,val=0,next=None):self.val=valself.next=nextdefreverse_list(head:ListNode)->ListNode:prev=Nonecurrent=headwhilecurrent:next_node=current.nextcurrent.next=prevprev=currentcurrent=next_nodereturnprev示例測試head=ListNode(1,ListNode(2,ListNode(3)))reversed_head=reverse_list(head)print(reversed_head.val)#輸出:3print(reversed_head.next.val)#輸出:2print(reversed_head.next.next.val)#輸出:1解析：迭代反轉(zhuǎn)鏈表，使用三個指針`prev`、`current`和`next_node`，逐步將節(jié)點反轉(zhuǎn)。時間復(fù)雜度為`O(n)`。二、選擇題（共10題，每題2分，總分20分）1.題目：以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合實現(xiàn)LRU緩存？A.哈希表B.隊列C.堆D.雙向鏈表答案：D解析：雙向鏈表可以快速插入和刪除節(jié)點，結(jié)合哈希表實現(xiàn)O(1)時間復(fù)雜度的LRU緩存。2.題目：快速排序的平均時間復(fù)雜度是？A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(logn)答案：B解析：快速排序采用分治法，平均時間復(fù)雜度為`O(nlogn)`。3.題目：以下哪個不是多線程的常見問題？A.競態(tài)條件B.死鎖C.活鎖D.負(fù)載均衡答案：D解析：負(fù)載均衡是分布式系統(tǒng)問題，不屬于多線程問題。4.題目：HTTP狀態(tài)碼`404`表示什么？A.請求成功B.未授權(quán)C.服務(wù)器錯誤D.未找到資源答案：D解析：`404NotFound`表示請求的資源不存在。5.題目：以下哪種加密方式屬于非對稱加密？A.AESB.RSAC.DESD.Blowfish答案：B解析：RSA使用公鑰和私鑰，屬于非對稱加密。6.題目：SQL中，`INNERJOIN`和`LEFTJOIN`的區(qū)別是什么？A.INNERJOIN返回匹配的行，LEFTJOIN返回左側(cè)所有行B.INNERJOIN返回左側(cè)所有行，LEFTJOIN返回匹配的行C.兩者完全相同D.INNERJOIN不支持條件答案：A解析：`INNERJOIN`只返回匹配的行，`LEFTJOIN`返回左側(cè)所有行及右側(cè)匹配行（若無匹配則返回NULL）。7.題目：以下哪種算法適用于最短路徑問題？A.DijkstraB.快速排序C.堆排序D.冒泡排序答案：A解析：Dijkstra算法用于求解單源最短路徑問題。8.題目：Git中，`gitpull`和`gitfetch`的區(qū)別是什么？A.`pull`合并遠(yuǎn)程分支，`fetch`僅獲取遠(yuǎn)程分支B.`fetch`合并遠(yuǎn)程分支，`pull`僅獲取遠(yuǎn)程分支C.兩者完全相同D.`pull`刪除本地分支答案：A解析：`gitpull`=`gitfetch`+`gitmerge`，`gitfetch`僅獲取遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)。9.題目：以下哪種設(shè)計模式屬于創(chuàng)建型模式？A.觀察者模式B.工廠模式C.策略模式D.裝飾器模式答案：B解析：工廠模式用于創(chuàng)建對象，屬于創(chuàng)建型模式。10.題目：Redis的默認(rèn)持久化方式是？A.RDBB.AOFC.兩者都不是D.永久不持久化答案：C解析：Redis默認(rèn)不開啟持久化，可通過配置啟用RDB或AOF。三、簡答題（共5題，每題4分，總分20分）1.題目：簡述線程和進(jìn)程的區(qū)別。答案：-進(jìn)程是資源分配的基本單位，擁有獨立的內(nèi)存空間；線程是執(zhí)行的基本單位，共享進(jìn)程內(nèi)存。-進(jìn)程間通信復(fù)雜，線程間通信簡單。-進(jìn)程切換開銷大，線程切換開銷小。2.題目：解釋RESTfulAPI的核心原則。答案：-無狀態(tài)：服務(wù)器不存儲客戶端狀態(tài)。-統(tǒng)一接口：使用標(biāo)準(zhǔn)HTTP方法（GET/POST/PUT/DELETE）。-資源導(dǎo)向：以資源為中心設(shè)計URI。-可緩存：響應(yīng)可被緩存。3.題目：什么是數(shù)據(jù)庫索引？為什么使用它？答案：索引是幫助快速查找數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)（如B-Tree）。使用它可以：-提高查詢效率（避免全表掃描）。-加速排序和分組操作。4.題目：簡述JWT的工作原理。答案：JWT（JSONWebToken）包含三部分（Header、Payload、Signature）：-Header：算法和類型。-Payload：用戶信息和自定義字段。-Signature：簽名驗證完整性。通過Base64編碼傳輸，無需服務(wù)器存儲。5.題目：什么是微服務(wù)架構(gòu)？答案：微服務(wù)是一種架構(gòu)風(fēng)格，將應(yīng)用拆分為小型、獨立服務(wù)，通過輕量級通信（如HTTP）協(xié)作。優(yōu)點：-獨立部署和擴(kuò)展。-技術(shù)異構(gòu)性。四、編程題（含代碼和解析）1.題目（10分）：實現(xiàn)一個函數(shù)，輸入一個列表`nums`，返回其中最大回文子序列的長度。示例：輸入：`nums=[1,2,3,2,1]`輸出：`5`（整個列表是回文）答案：pythondeflongest_palindromic_subseq(nums):n=len(nums)dp=[[0]nfor_inrange(n)]foriinrange(n-1,-1,-1):dp[i][i]=1forjinrange(i+1,n):ifnums[i]==nums[