2026年軟件工程師技術(shù)崗位面試題解一、編程實現(xiàn)題（共3題，每題20分）1.（20分）題目：編寫一個函數(shù)`merge_sorted_lists`，實現(xiàn)將兩個已排序的鏈表合并為一個新鏈表，且新鏈表依然保持排序。鏈表節(jié)點定義如下：pythonclassListNode:def__init__(self,val=0,next=None):self.val=valself.next=next要求：-輸入：兩個頭節(jié)點`l1`和`l2`，分別指向兩個排序鏈表。-輸出：合并后的新鏈表頭節(jié)點。-示例：輸入：l1=[1,2,4],l2=[1,3,4]輸出：[1,1,2,3,4,4]答案：pythonclassListNode:def__init__(self,val=0,next=None):self.val=valself.next=nextdefmerge_sorted_lists(l1:ListNode,l2:ListNode)->ListNode:dummy=ListNode(0)current=dummywhilel1andl2:ifl1.val<=l2.val:current.next=l1l1=l1.nextelse:current.next=l2l2=l2.nextcurrent=current.nextifl1:current.next=l1ifl2:current.next=l2returndummy.next解析：-使用虛擬頭節(jié)點`dummy`簡化邊界處理。-雙指針遍歷兩個鏈表，每次選擇較小的節(jié)點接入新鏈表。-時間復(fù)雜度：O(m+n)，m和n分別為兩個鏈表的長度。-空間復(fù)雜度：O(1)，僅使用常數(shù)額外空間。2.（20分）題目：實現(xiàn)一個函數(shù)`topKFrequent`，統(tǒng)計數(shù)組中頻率最高的`k`個元素。要求：-輸入：數(shù)組`nums`和整數(shù)`k`。-輸出：一個包含頻率最高的`k`個元素的數(shù)組。-示例：輸入：nums=[1,1,1,2,2,3],k=2輸出：[1,2]答案：pythonfromcollectionsimportCounterdeftopKFrequent(nums,k):count=Counter(nums)按頻率降序排序，取前k個return[numfornum,freqincount.most_common(k)]解析：-使用`Counter`統(tǒng)計頻率。-`most_common(k)`返回頻率最高的`k`個元素。-時間復(fù)雜度：O(nlogn)，排序消耗主導(dǎo)。-空間復(fù)雜度：O(n)，存儲頻率計數(shù)。3.（20分）題目：實現(xiàn)一個函數(shù)`isValid`，判斷一個字符串是否為有效的括號組合。要求：-輸入：字符串`s`，包含`'('`,`')'`,`{'}`,`'}'`,`'['`,`']'`。-輸出：布爾值，表示是否有效。-示例：輸入：s="{[]}"輸出：True輸入：s="(]"輸出：False答案：pythondefisValid(s:str)->bool:stack=[]mapping={')':'(','}':'{',']':'['}forcharins:ifcharinmapping:top=stack.pop()ifstackelse'#'ifmapping[char]!=top:returnFalseelse:stack.append(char)returnnotstack解析：-使用棧匹配括號。-遇到右括號時，檢查棧頂是否為對應(yīng)左括號。-時間復(fù)雜度：O(n)，遍歷一次字符串。-空間復(fù)雜度：O(n)，棧最大深度為字符串長度。二、系統(tǒng)設(shè)計題（共2題，每題30分）1.（30分）題目：設(shè)計一個高并發(fā)的短鏈接系統(tǒng)（如tinyURL）。要求：-用戶輸入長鏈接，系統(tǒng)返回短鏈接。-短鏈接應(yīng)具備唯一性和可訪問性。-支持高并發(fā)訪問。答案：核心方案：1.短鏈接生成：-使用自增ID或UUID生成唯一標(biāo)識，如`62`進制編碼（a-z,A-Z,0-9）。-示例：`1`轉(zhuǎn)為`zY`。2.存儲映射：-使用Redis或內(nèi)存緩存存儲`短鏈接<->長鏈接`映射，支持高并發(fā)讀寫。-若ID自增，可使用Redis的`INCR`命令原子操作。3.分布式部署：-通過負載均衡（如Nginx）分發(fā)請求。-使用分布式ID生成器（如Snowflake）避免沖突。4.訪問穿透：-短鏈接訪問時，先查緩存，若未命中則查數(shù)據(jù)庫。-數(shù)據(jù)庫使用分片或索引優(yōu)化查詢。偽代碼示例：pythondefshorten(url):id=generate_unique_id()#如UUID或自增IDshort_code=encode62(id)store.set(short_code,url)return"/"+short_codedefredirect(short_code):url=cache.get(short_code)ifnoturl:url=db.query(short_code)cache.set(short_code,url)returnurl解析：-關(guān)鍵點：唯一性、高并發(fā)、可擴展性。-緩存可顯著提升訪問速度。-分區(qū)或分布式存儲解決大數(shù)據(jù)量問題。2.（30分）題目：設(shè)計一個實時消息推送系統(tǒng)（如微信消息）。要求：-支持多客戶端實時接收消息。-保證消息不丟失。-支持離線推送。答案：核心方案：1.消息隊列：-使用Kafka或RabbitMQ存儲待推送消息，保證順序性和可靠性。2.客戶端管理：-客戶端登錄時，服務(wù)器記錄其WebSocket連接或長連接ID。-維護`用戶ID<->連接ID`映射。3.實時推送：-推送時直接通過WebSocket或WebSocket協(xié)議發(fā)送。-若客戶端離線，消息存入Redis或數(shù)據(jù)庫，待客戶端上線時補發(fā)。4.離線處理：-客戶端定期心跳，服務(wù)器檢測超時則標(biāo)記為離線。-使用定時任務(wù)（如Cron）清理過期離線消息。偽代碼示例：pythondefsend_message(user_id,message):conn_id=user_to_conn.get(user_id)ifconn_id:websocket.send(conn_id,message)else:queue.push((user_id,message))#存入消息隊列defoffline_push():messages=db.query_expired_messages()foruser_id,msginmessages:send_message(user_id,msg)解析：-關(guān)鍵點：消息可靠性、低延遲、離線支持。-WebSocket保證實時性，隊列防消息丟失。三、數(shù)據(jù)庫與SQL題（共2題，每題25分）1.（25分）題目：假設(shè)有一個訂單表`orders`：sqlCREATETABLEorders(idINTPRIMARYKEY,user_idINT,product_idINT,amountDECIMAL,order_timeTIMESTAMP);要求：-查詢每個用戶的訂單總金額，按金額降序排列。答案：sqlSELECTuser_id,SUM(amount)AStotal_amountFROMordersGROUPBYuser_idORDERBYtotal_amountDESC;解析：-`SUM`計算總金額，`GROUPBY`按用戶分組。-`ORDERBY`實現(xiàn)降序。2.（25分）題目：假設(shè)有一個用戶表`users`：sqlCREATETABLEusers(idINTPRIMARYKEY,usernameVARCHAR(50),reg_timeTIMESTAMP);要求：-查詢注冊時間在2023年的用戶數(shù)量，按月份降序排列。答案：sqlSELECTEXTRACT(MONTHFROMreg_time)ASmonth,COUNT()ASuser_countFROMusersWHEREEXTRACT(YEARFROMreg_time)=2023GROUPBYmonthORDERBYmonthDESC;解析：-`EXTRACT`提取年月，`WHERE`篩選2023年。-`GROUPBY`按月份分組統(tǒng)計。四、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)題（共2題，每題25分）1.（25分）題目：給定一個整數(shù)數(shù)組，返回其中和為特定值`target`的“連續(xù)子數(shù)組”的個數(shù)。要求：-輸入：數(shù)組`nums`和`target`。-輸出：滿足條件的子數(shù)組數(shù)量。-示例：輸入：nums=[1,2,3],target=3輸出：2（[1,2]和[3]）答案：pythondefsubarraySum(nums,target):count=0current_sum=0prefix_sums={0:1}#初始化fornuminnums:current_sum+=numifcurrent_sum-targetinprefix_sums:count+=prefix_sums[current_sum-target]prefix_sums[current_sum]=prefix_sums.get(current_sum,0)+1returncount解析：-前綴和+哈希表優(yōu)化。-時間復(fù)雜度：O(n)，只需遍歷一次數(shù)組。2.（25分）題目：實現(xiàn)一個函數(shù)`maxProfit`，計算買賣股票的最佳時機。要求：-輸入：價格數(shù)組`prices`（第i個元素代表第i天的價格）。-輸出：最大利潤。-示例：輸入：prices=[7,1,5,3,6,4]輸出：5（買入1，賣出6）答案：pythondefmaxProfit(prices):min_price=float('inf')max_profit