2026年華為軟件工程師面試全解析及答案一、編程能力測試（共5題，每題20分，總分100分）1.編寫一個(gè)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)快速排序算法。要求：-輸入一個(gè)整數(shù)數(shù)組，返回排序后的數(shù)組。-不能使用內(nèi)置排序函數(shù)。-說明時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。答案與解析：cppinclude<vector>usingnamespacestd;voidquickSort(vector<int>&arr,intleft,intright){if(left>=right)return;intpivot=arr[left];intl=left,r=right;while(l<r){while(l<r&&arr[r]>=pivot)r--;arr[l]=arr[r];while(l<r&&arr[l]<=pivot)l++;arr[r]=arr[l];}arr[l]=pivot;quickSort(arr,left,l-1);quickSort(arr,l+1,right);}vector<int>sortArray(vector<int>&nums){quickSort(nums,0,nums.size()-1);returnnums;}解析：-快速排序是分治算法，時(shí)間復(fù)雜度為O(nlogn)，最壞情況下為O(n2)。-空間復(fù)雜度為O(logn)（遞歸棧），不穩(wěn)定排序。-實(shí)現(xiàn)中，通過基準(zhǔn)值劃分左右子數(shù)組，遞歸排序。2.實(shí)現(xiàn)一個(gè)LRU（最近最少使用）緩存。要求：-支持get和put操作。-get返回鍵對應(yīng)的值，若不存在返回-1。-put插入或更新鍵值對，若容量滿則刪除最久未使用的項(xiàng)。-使用哈希表+雙向鏈表實(shí)現(xiàn)。答案與解析：cppinclude<unordered_map>include<list>classLRUCache{private:intcapacity;unordered_map<int,list<pair<int,int>>::iterator>cache;list<pair<int,int>>lst;public:LRUCache(intcapacity_):capacity(capacity_){}intget(intkey){autoit=cache.find(key);if(it==cache.end())return-1;lst.splice(lst.begin(),lst,it->second);returnit->second->second;}voidput(intkey,intvalue){autoit=cache.find(key);if(it!=cache.end()){lst.splice(lst.begin(),lst,it->second);it->second->second=value;}else{if(cache.size()==capacity){cache.erase(lst.back().first);lst.pop_back();}lst.emplace_front(key,value);cache[key]=lst.begin();}}};解析：-哈希表記錄鍵到鏈表節(jié)點(diǎn)的映射，鏈表維護(hù)訪問順序。-get操作將節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到鏈表頭部。-put操作先檢查是否存在，存在則更新；若滿則刪除鏈表尾部節(jié)點(diǎn)。3.編寫一個(gè)函數(shù)，判斷二叉樹是否對稱。要求：-輸入二叉樹的根節(jié)點(diǎn)，返回是否對稱。-對稱定義：左右子樹鏡像對稱。答案與解析：cppinclude<queue>usingnamespacestd;structTreeNode{intval;TreeNodeleft,right;TreeNode(intx):val(x),left(nullptr),right(nullptr){}};boolisSymmetric(TreeNoderoot){if(!root)returntrue;returncheck(root->left,root->right);}boolcheck(TreeNodep,TreeNodeq){if(!p&&!q)returntrue;if(!p||!q)returnfalse;returnp->val==q->val&&check(p->left,q->right)&&check(p->right,q->left);}解析：-遞歸判斷左右子樹是否鏡像對稱。-空節(jié)點(diǎn)視為對稱，非空節(jié)點(diǎn)需值相等且左右子樹對稱。4.實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的Trie（前綴樹）。要求：-支持插入和查詢操作。-插入時(shí)逐字符插入節(jié)點(diǎn)。-查詢時(shí)返回是否存在前綴。答案與解析：cppinclude<unordered_map>usingnamespacestd;structTrieNode{unordered_map<char,TrieNode>children;boolisEnd;TrieNode():isEnd(false){}};classTrie{private:TrieNoderoot;public:Trie():root(newTrieNode()){}voidinsert(stringword){TrieNodenode=root;for(charc:word){if(node->children.find(c)==node->children.end()){node->children[c]=newTrieNode();}node=node->children[c];}node->isEnd=true;}boolsearch(stringword){TrieNodenode=root;for(charc:word){if(node->children.find(c)==node->children.end())returnfalse;node=node->children[c];}returnnode->isEnd;}};解析：-每個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)子節(jié)點(diǎn)映射，isEnd標(biāo)記詞尾。-插入時(shí)逐字符創(chuàng)建或跳轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)。-查詢時(shí)逐字符匹配，若路徑存在且isEnd為true則返回true。5.編寫一個(gè)函數(shù)，計(jì)算二叉樹的最大深度。要求：-輸入二叉樹的根節(jié)點(diǎn)，返回最大深度。-使用遞歸或迭代方法。答案與解析：cppinclude<stack>usingnamespacestd;intmaxDepth(TreeNoderoot){if(!root)return0;intdepth=0;stack<pair<TreeNode,int>>stk;stk.emplace(root,1);while(!stk.empty()){auto[node,d]=stk.top();stk.pop();depth=max(depth,d);if(node->left)stk.emplace(node->left,d+1);if(node->right)stk.emplace(node->right,d+1);}returndepth;}解析：-迭代方法使用棧記錄節(jié)點(diǎn)和深度，逐層更新最大深度。-遞歸方法為：maxDepth=max(left,right)+1。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)測試（共3題，每題33分，總分99分）1.設(shè)計(jì)一個(gè)短鏈接系統(tǒng)。要求：-輸入長鏈接，返回短鏈接。-支持通過短鏈接跳轉(zhuǎn)回長鏈接。-說明系統(tǒng)架構(gòu)和主要模塊。答案與解析：系統(tǒng)架構(gòu)：1.前端服務(wù)（Nginx/HAProxy）：負(fù)責(zé)接收短鏈接請求，路由到后端。2.后端服務(wù)（微服務(wù)）：-數(shù)據(jù)庫：存儲(chǔ)長鏈接與短鏈接的映射（主鍵為短鏈接ID）。-URL轉(zhuǎn)換模塊：-生成短鏈接（如62進(jìn)制編碼+隨機(jī)數(shù)）。-查詢數(shù)據(jù)庫驗(yàn)證短鏈接，返回長鏈接。3.緩存（Redis）：緩存熱點(diǎn)短鏈接，加速查詢。核心模塊：-短鏈接生成：使用hash函數(shù)（如SHA1）+Base62編碼。-路由邏輯：根據(jù)短鏈接ID查詢數(shù)據(jù)庫，返回長鏈接。偽代碼：cpp//生成短鏈接stringencode(longid){conststringchars="0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";stringres="";while(id>0){res=chars[id%62]+res;id/=62;}returnres;}//查詢長鏈接stringgetLongUrl(stringshortUrl){longid=decode(shortUrl);returndb.query(id);}2.設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)短消息系統(tǒng)（如微信朋友圈）。要求：-支持用戶發(fā)布動(dòng)態(tài)、點(diǎn)贊、評論。-說明數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案和負(fù)載均衡策略。答案與解析：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：-用戶表：存儲(chǔ)用戶信息（ID、昵稱等）。-動(dòng)態(tài)表：存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)內(nèi)容（ID、用戶ID、時(shí)間、內(nèi)容、點(diǎn)贊數(shù)、評論數(shù)）。-點(diǎn)贊表：用戶ID+動(dòng)態(tài)ID。-評論表：用戶ID+動(dòng)態(tài)ID+評論內(nèi)容。-Redis：緩存動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、熱點(diǎn)用戶。負(fù)載均衡：-接入層：Nginx負(fù)載均衡，按流量分配到不同后端。-后端集群：多實(shí)例處理請求，數(shù)據(jù)庫分表分庫。-消息隊(duì)列（Kafka）：異步處理點(diǎn)贊/評論通知。核心設(shè)計(jì)：-發(fā)布動(dòng)態(tài)：用戶提交內(nèi)容，寫入動(dòng)態(tài)表，更新Redis緩存。-點(diǎn)贊/評論：寫入關(guān)系表，更新動(dòng)態(tài)表統(tǒng)計(jì)。-實(shí)時(shí)通知：通過WebSocket推送更新。3.設(shè)計(jì)一個(gè)分布式文件存儲(chǔ)系統(tǒng)（如華為云OBS）。要求：-支持文件上傳、下載、刪除。-說明一致性保證和容災(zāi)方案。答案與解析：系統(tǒng)架構(gòu)：1.前端服務(wù)：接收客戶端請求，API網(wǎng)關(guān)（APIGateway）。2.存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)：分布式存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)分塊（如1MB一塊）。3.元數(shù)據(jù)服務(wù)：管理文件元數(shù)據(jù)（文件名、大小、塊信息）。4.副本管理：數(shù)據(jù)多副本存儲(chǔ)（如3副本，異地多活）。一致性保證：-寫操作：先寫本地，再寫副本（Quorum機(jī)制，如W=2，R=1）。-讀操作：優(yōu)先讀取最新副本。容災(zāi)方案：-跨區(qū)域副本：數(shù)據(jù)在不同可用區(qū)存儲(chǔ)。-故障切換：元數(shù)據(jù)服務(wù)高可用，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)自動(dòng)選舉。偽代碼（寫操作）：cppvoidwrite(stringfile,stringdata){splitData(data);//分塊for(chunk:chunks){writeLocal(chunk);writeReplicas(chunk);//寫副本}}三、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)測試（共5題，每題20分，總分100分）1.給定一個(gè)數(shù)組，找出其中重復(fù)次數(shù)超過一半的元素。要求：-輸入數(shù)組，返回滿足條件的元素。-時(shí)間復(fù)雜度O(n)，空間復(fù)雜度O(1)。答案與解析：cppintmajorityElement(vector<int>&nums){intcount=0,candidate=0;for(intnum:nums){if(count==0)candidate=num;count+=(num==candidate)?1:-1;}returncandidate;}解析：-Boyer-Moore投票算法：遍歷數(shù)組，候選者每次與當(dāng)前元素相同則+1，不同則-1。-多數(shù)元素必定存在，最終候選者為答案。2.實(shí)現(xiàn)一個(gè)二分查找的變種：查找第一個(gè)大于等于target的元素。要求：-輸入有序數(shù)組，返回目標(biāo)索引。答案與解析：cppintfirstGreaterEqual(vector<int>&nums,inttarget){intleft=0,right=nums.size();while(left<right){intmid=left+(right-left)/2;if(nums[mid]>=target)right=mid;elseleft=mid+1;}returnleft;}解析：-與標(biāo)準(zhǔn)二分查找類似，但更新條件為nums[mid]>=target時(shí)向左搜索。3.給定一個(gè)字符串，判斷是否可以通過翻轉(zhuǎn)字符串中的某些字符，使其成為回文。要求：-輸入字符串，返回是否可變?yōu)榛匚?。答案與解析：cppboolcanBePalindrome(strings){intleft=0,right=s.size()-1;intcount=0;while(left<right){if(s[left]!=s[right])count++;left++;right--;}returncount<=1;}解析：-雙指針遍歷，統(tǒng)計(jì)不等字符對數(shù)量。-若不等對超過1對，無法通過翻轉(zhuǎn)變?yōu)榛匚摹?.實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，合并兩個(gè)有序鏈表。要求：-輸入兩個(gè)有序鏈表，返回合并后的頭節(jié)點(diǎn)。答案與解析：cppListNodemergeTwoLists(ListNodel1,ListNodel2){ListNodedummy;ListNodetail=&dummy;while(l1&&l2){if(l1->val<=l2->val){tail->next=l1;l1=l1->next;}else{tail->next=l2;l2=l2->next;}tail=tail->next;}tail->next=l1?l1:l2;retur