2026年華為公司招聘工程師面試題及答案詳解一、編程題（3題，每題20分，共60分）1.題目（20分）：編寫一個(gè)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)將一個(gè)字符串中的所有大寫字母轉(zhuǎn)換為小寫字母，所有小寫字母轉(zhuǎn)換為大寫字母，其他字符保持不變。例如，輸入`"HelloWorld!2026"`，輸出`"hELLOwORLD!2026"`。要求不使用內(nèi)置的`swapCase`方法，并考慮字符串可能包含特殊字符和數(shù)字。答案與解析：pythondefswap_case(s:str)->str:result=[]forcharins:if'a'<=char<='z':result.append(char.upper())elif'A'<=char<='Z':result.append(char.lower())else:result.append(char)return''.join(result)解析：-遍歷字符串中的每個(gè)字符，判斷其是否為小寫字母（`'a'<=char<='z'`）或大寫字母（`'A'<=char<='Z'`）。-小寫字母通過`char.upper()`轉(zhuǎn)換為大寫，大寫字母通過`char.lower()`轉(zhuǎn)換為小寫。-其他字符（如數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號）保持不變。-使用列表`result`收集轉(zhuǎn)換后的字符，最后通過`join`方法合并為字符串。-時(shí)間復(fù)雜度：O(n)，n為字符串長度；空間復(fù)雜度：O(n)。2.題目（20分）：給定一個(gè)鏈表，刪除鏈表中的倒數(shù)第n個(gè)節(jié)點(diǎn)，并返回新的鏈表頭。例如，輸入鏈表`[1,2,3,4,5]`，n=2，刪除后鏈表為`[1,2,3,5]`。要求只遍歷一次鏈表，不使用額外的空間。答案與解析：pythonclassListNode:def__init__(self,val=0,next=None):self.val=valself.next=nextdefremove_nth_from_end(head:ListNode,n:int)->ListNode:dummy=ListNode(0)dummy.next=headfast=slow=dummy快指針先走n+1步for_inrange(n+1):fast=fast.next快慢指針同時(shí)移動(dòng)，當(dāng)快指針到達(dá)末尾時(shí)，慢指針指向待刪除節(jié)點(diǎn)的前一個(gè)節(jié)點(diǎn)whilefast:fast=fast.nextslow=slow.next刪除節(jié)點(diǎn)slow.next=slow.next.nextreturndummy.next解析：-使用雙指針法，創(chuàng)建虛擬頭節(jié)點(diǎn)`dummy`以處理頭節(jié)點(diǎn)被刪除的情況。-快指針`fast`先走`n+1`步，確保刪除節(jié)點(diǎn)時(shí)慢指針`slow`指向待刪除節(jié)點(diǎn)的前一個(gè)節(jié)點(diǎn)。-快慢指針同時(shí)移動(dòng)，當(dāng)快指針到達(dá)末尾時(shí)，慢指針指向待刪除節(jié)點(diǎn)的前一個(gè)節(jié)點(diǎn)。-刪除節(jié)點(diǎn)：`slow.next=slow.next.next`。-時(shí)間復(fù)雜度：O(n)；空間復(fù)雜度：O(1)。3.題目（20分）：設(shè)計(jì)一個(gè)LRU（LeastRecentlyUsed）緩存，支持`get`和`put`操作。緩存容量為`capacity`，`get(key)`返回鍵對應(yīng)的值，如果不存在返回-1；`put(key,value)`將鍵值對插入緩存，如果鍵已存在則更新值，如果超出容量則刪除最久未使用的鍵。要求使用哈希表和雙向鏈表實(shí)現(xiàn)。答案與解析：pythonclassListNode:def__init__(self,key=0,value=0,prev=None,next=None):self.key=keyself.value=valueself.prev=prevself.next=nextclassLRUCache:def__init__(self,capacity:int):self.capacity=capacityself.cache={}self.head=ListNode()self.tail=ListNode()self.head.next=self.tailself.tail.prev=self.headdefget(self,key:int)->int:ifkeynotinself.cache:return-1node=self.cache[key]self._move_to_head(node)returnnode.valuedefput(self,key:int,value:int)->None:ifkeyinself.cache:node=self.cache[key]node.value=valueself._move_to_head(node)else:iflen(self.cache)==self.capacity:self._remove_tail()new_node=ListNode(key,value)self.cache[key]=new_nodeself._add_to_head(new_node)def_move_to_head(self,node:ListNode)->None:self._remove_node(node)self._add_to_head(node)def_remove_node(self,node:ListNode)->None:node.prev.next=node.nextnode.next.prev=node.prevdef_add_to_head(self,node:ListNode)->None:node.prev=self.headnode.next=self.head.nextself.head.next.prev=nodeself.head.next=nodedef_remove_tail(self)->None:tail=self.tail.prevself._remove_node(tail)delself.cache[tail.key]解析：-使用哈希表`cache`存儲鍵和節(jié)點(diǎn)，雙向鏈表`head`和`tail`維護(hù)最近使用順序。-`get(key)`：若鍵存在，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)到鏈表頭部并返回值；否則返回-1。-`put(key,value)`：-若鍵已存在，更新值并移動(dòng)到鏈表頭部。-若鍵不存在，若緩存已滿，刪除鏈表尾部節(jié)點(diǎn)（最久未使用），插入新節(jié)點(diǎn)到鏈表頭部。-輔助方法：-`_move_to_head(node)`：將節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到鏈表頭部。-`_remove_node(node)`：刪除鏈表中的節(jié)點(diǎn)。-`_add_to_head(node)`：將節(jié)點(diǎn)插入鏈表頭部。-`_remove_tail()`：刪除鏈表尾部節(jié)點(diǎn)。-時(shí)間復(fù)雜度：O(1)；空間復(fù)雜度：O(capacity)。二、算法題（2題，每題25分，共50分）1.題目（25分）：給定一個(gè)無序數(shù)組`nums`和一個(gè)目標(biāo)值`target`，找出數(shù)組中和為目標(biāo)值的三元組個(gè)數(shù)。要求不重復(fù)計(jì)算相同的三元組。例如，輸入`nums=[-1,0,1,2,-1,-4]`，`target=0`，輸出`[(-1,-1,2),(-1,0,1)]`的數(shù)量為2。答案與解析：pythondefthree_sum(nums:list,target:int)->int:nums.sort()n=len(nums)count=0foriinrange(n-2):ifi>0andnums[i]==nums[i-1]:continueleft,right=i+1,n-1whileleft<right:total=nums[i]+nums[left]+nums[right]iftotal==target:count+=1left_val=nums[left]right_val=nums[right]whileleft<rightandnums[left]==left_val:left+=1whileleft<rightandnums[right]==right_val:right-=1eliftotal<target:left+=1else:right-=1returncount解析：-先對數(shù)組排序，方便使用雙指針法。-遍歷數(shù)組，對于每個(gè)`nums[i]`，使用雙指針`left`和`right`在`i`后面尋找`nums[left]+nums[right]==target-nums[i]`。-若找到三元組，移動(dòng)`left`和`right`指針跳過重復(fù)值，避免重復(fù)計(jì)算。-時(shí)間復(fù)雜度：O(n2)；空間復(fù)雜度：O(1)。2.題目（25分）：給定一個(gè)二叉樹，判斷其是否是平衡二叉樹。平衡二叉樹的定義是：對于任意節(jié)點(diǎn)，其左右子樹的高度差不超過1。例如，輸入`[3,9,20,None,None,15,7]`，輸出`True`。答案與解析：pythonclassTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=rightdefis_balanced(root:TreeNode)->bool:defcheck(node:TreeNode)->int:ifnotnode:return0left_height=check(node.left)right_height=check(node.right)ifleft_height==-1orright_height==-1orabs(left_height-right_height)>1:return-1returnmax(left_height,right_height)+1returncheck(root)!=-1解析：-使用遞歸函數(shù)`check(node)`計(jì)算節(jié)點(diǎn)的高度，若不平衡則返回-1。-對于每個(gè)節(jié)點(diǎn)，分別計(jì)算左子樹和右子樹的高度：-若左子樹或右子樹不平衡（高度為-1），或左右子樹高度差超過1，則整棵樹不平衡。-否則，節(jié)點(diǎn)高度為左右子樹最大高度加1。-最終，若`check(root)`不為-1，則樹平衡。-時(shí)間復(fù)雜度：O(n)；空間復(fù)雜度：O(h)，h為樹的高度。三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)題（1題，25分）1.題目（25分）：設(shè)計(jì)一個(gè)短鏈接服務(wù)，用戶輸入長鏈接，服務(wù)返回短鏈接，點(diǎn)擊短鏈接后重定向到長鏈接。要求支持高并發(fā)、高可用，并具備一定的安全性。說明主要組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法和部署方案。答案與解析：主要組件：1.API接口層（負(fù)載均衡）：接收用戶的長鏈接請求，返回短鏈接。使用Nginx或HAProxy進(jìn)行負(fù)載均衡。2.服務(wù)層（無狀態(tài)）：處理請求，生成短鏈接，查詢短鏈接對應(yīng)的長鏈接。3.數(shù)據(jù)庫：存儲長鏈接和短鏈接的映射關(guān)系，使用Redis（高速緩存）或MySQL（持久化）。4.緩存層（可選）：使用Redis緩存熱點(diǎn)短鏈接，減少數(shù)據(jù)庫查詢。5.反向代理/CDN：高并發(fā)時(shí)使用反向代理緩存靜態(tài)資源，CDN進(jìn)一步加速全球訪問。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：-短鏈接生成：使用Base62編碼（a-z,A-Z,0-9），將ID轉(zhuǎn)換為短字符串。例如，`123`轉(zhuǎn)為`1y2`。-數(shù)據(jù)庫表：-`id`（自增主鍵）-`long_url`（長鏈接）-`short_code`（短鏈接碼）-`click_count`（點(diǎn)擊次數(shù)）-`created_at`（創(chuàng)建時(shí)間）算法：1.生成短鏈接碼：-生成唯一ID（如自增ID或Snowflake算法）。-ID轉(zhuǎn)為Base62：`id%62`