2026年華為軟件開發(fā)面試題集與解析一、編程語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（共5題，每題10分，總分50分）1.題目：請(qǐng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，輸入一個(gè)非負(fù)整數(shù)`n`，返回`n`的二進(jìn)制表示中`1`的個(gè)數(shù)。例如，輸入`11`（二進(jìn)制為`1011`），返回`3`。解析：-位運(yùn)算方法：通過不斷與`1`進(jìn)行`&`運(yùn)算并右移，統(tǒng)計(jì)`1`的個(gè)數(shù)。-時(shí)間復(fù)雜度：`O(logn)`。2.題目：給定一個(gè)無重復(fù)元素的數(shù)組`nums`和一個(gè)目標(biāo)值`target`，請(qǐng)找出數(shù)組中和為目標(biāo)值的一對(duì)數(shù)，并返回它們的索引。例如，輸入`nums=[2,7,11,15]`，`target=9`，返回`[0,1]`（因?yàn)閌nums[0]+nums[1]=9`）。解析：-哈希表方法：使用哈希表記錄每個(gè)元素的值和索引，避免重復(fù)遍歷。-時(shí)間復(fù)雜度：`O(n)`。3.題目：請(qǐng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)`LRU`緩存（LeastRecentlyUsed），支持`get`和`put`操作。`get(key)`返回鍵對(duì)應(yīng)的值，如果不存在返回`-1`；`put(key,value)`將鍵值對(duì)插入緩存，如果鍵已存在則更新值，并使該鍵成為最近使用。解析：-使用雙向鏈表和哈希表結(jié)合實(shí)現(xiàn)：哈希表存儲(chǔ)鍵和鏈表節(jié)點(diǎn)的映射，鏈表維護(hù)最近使用順序。-時(shí)間復(fù)雜度：`O(1)`。4.題目：給定一個(gè)字符串`s`，請(qǐng)判斷它是否是`z`字形排列。例如，輸入`"LEETCODE"`，如果排列為`L-C-E-T-O-D-E`，則返回`true`。解析：-通過模擬`z`字形遍歷，檢查字符是否按行對(duì)齊。-時(shí)間復(fù)雜度：`O(n)`。5.題目：請(qǐng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，將一個(gè)字符串中的每個(gè)空格替換為`%20`。例如，輸入`"Wearehappy."`，返回`"We%20are%20happy."`。解析：-雙指針方法：從前向后遍歷，避免重復(fù)修改字符串。-時(shí)間復(fù)雜度：`O(n)`。二、算法與設(shè)計(jì)（共4題，每題15分，總分60分）1.題目：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)算法，找出數(shù)組中第三大的數(shù)。例如，輸入`[1,2,2,5,3,5]`，返回`2`。解析：-維護(hù)三個(gè)變量記錄前三大的數(shù)，遍歷數(shù)組更新。-時(shí)間復(fù)雜度：`O(n)`。2.題目：請(qǐng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，檢查一個(gè)鏈表是否為回文鏈表。例如，輸入`1->2->2->1`，返回`true`。解析：-快慢指針找中點(diǎn)，反轉(zhuǎn)后半部分，比較是否相同。-時(shí)間復(fù)雜度：`O(n)`。3.題目：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)算法，找出數(shù)組中重復(fù)次數(shù)超過`n/3`的數(shù)。例如，輸入`[1,2,3,1,1]`，返回`[1]`。解析：-哈希表統(tǒng)計(jì)頻率，或摩爾投票法（需擴(kuò)展為三重計(jì)數(shù)）。-時(shí)間復(fù)雜度：`O(n)`。4.題目：請(qǐng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，將一個(gè)非遞減排序數(shù)組轉(zhuǎn)換為高度平衡的二叉搜索樹。例如，輸入`[1,2,3,4,5,6,7]`，返回`[4,2,6,1,3,5,7]`的二叉樹。解析：-遞歸方法：取中點(diǎn)為根，左右子數(shù)組分別構(gòu)建左右子樹。-時(shí)間復(fù)雜度：`O(n)`。三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)（共3題，每題20分，總分60分）1.題目：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)秒殺系統(tǒng)，支持高并發(fā)場(chǎng)景下的商品秒殺功能。解析：-關(guān)鍵點(diǎn)：分布式鎖、數(shù)據(jù)庫事務(wù)（樂觀鎖/悲觀鎖）、消息隊(duì)列削峰填谷。-需考慮庫存鎖定、超賣問題。2.題目：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)短鏈接系統(tǒng)，將長(zhǎng)鏈接轉(zhuǎn)換為短鏈接，并支持跳轉(zhuǎn)。解析：-關(guān)鍵點(diǎn)：哈希算法（如Base62）生成短鏈接、數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)映射關(guān)系、緩存加速查詢。-需考慮唯一性、可擴(kuò)展性。3.題目：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)分布式計(jì)數(shù)器系統(tǒng)，支持高并發(fā)自增。解析：-關(guān)鍵點(diǎn)：Redis的`INCR`命令、分布式鎖、數(shù)據(jù)庫分表分庫。-需考慮冪等性、數(shù)據(jù)一致性。四、數(shù)據(jù)庫與分布式（共4題，每題15分，總分60分）1.題目：請(qǐng)解釋數(shù)據(jù)庫事務(wù)的ACID特性，并舉例說明。解析：-ACID：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔離性（Isolation）、持久性（Durability）。-例如：銀行轉(zhuǎn)賬需要原子性保證資金不丟失。2.題目：請(qǐng)比較MySQL的InnoDB和MyISAM存儲(chǔ)引擎的優(yōu)缺點(diǎn)。解析：-InnoDB：支持事務(wù)、行級(jí)鎖、外鍵；MyISAM：非事務(wù)、表級(jí)鎖、更快的查詢。-適用于不同場(chǎng)景，如高并發(fā)選InnoDB。3.題題：請(qǐng)解釋分布式數(shù)據(jù)庫的CAP理論，并舉例說明。解析：-CAP：一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分區(qū)容錯(cuò)性（PartitionTolerance）。-例如：Twitter采用最終一致性。4.題目：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)高可用的分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)。解析：-關(guān)鍵點(diǎn)：主從復(fù)制、讀寫分離、多副本部署、故障切換。-可參考MySQL集群或MongoDB集群方案。五、網(wǎng)絡(luò)與中間件（共3題，每題20分，總分60分）1.題目：請(qǐng)解釋TCP的三次握手和四次揮手過程。解析：-三次握手：建立連接，同步序列號(hào)。-四次揮手：關(guān)閉連接，確認(rèn)收發(fā)。-需考慮延遲確認(rèn)和TIME_WAIT狀態(tài)。2.題目：請(qǐng)比較Redis和Memcached的區(qū)別，并說明適用場(chǎng)景。解析：-Redis：支持事務(wù)、持久化、更豐富的數(shù)據(jù)類型；Memcached：純內(nèi)存，更簡(jiǎn)單。-Redis適用于復(fù)雜場(chǎng)景，Memcached適用于高速緩存。3.題目：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)基于Kafka的高吞吐量消息系統(tǒng)。解析：-關(guān)鍵點(diǎn)：分區(qū)實(shí)現(xiàn)并發(fā)、副本保證容錯(cuò)、消費(fèi)者組實(shí)現(xiàn)廣播/聚合。-需考慮消息順序、重復(fù)消費(fèi)問題。答案與解析一、編程語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1.二進(jìn)制中`1`的個(gè)數(shù)：cppintcountBits(intn){intcount=0;while(n){count+=n&1;n>>=1;}returncount;}解析：位運(yùn)算`n&1`檢查最低位是否為`1`，右移`n>>=1`跳過當(dāng)前位。2.和為`target`的兩數(shù)索引：cppvector<int>twoSum(vector<int>&nums,inttarget){unordered_map<int,int>map;for(inti=0;i<nums.size();++i){if(map.find(target-nums[i])!=map.end()){return{map[target-nums[i]],i};}map[nums[i]]=i;}return{};}解析：哈希表記錄每個(gè)數(shù)的索引，避免二次遍歷。3.LRU緩存：cppclassLRUCache{public:LRUCache(intcapacity):capacity(capacity){}intget(intkey){if(map.find(key)==map.end())return-1;autoit=map[key];cache.erase(it);cache.emplace_front(key,it->second);map[key]=cache.begin();returnit->second;}voidput(intkey,intvalue){if(map.find(key)!=map.end()){cache.erase(map[key]);}cache.emplace_front(key,value);map[key]=cache.begin();if(cache.size()>capacity){intk=cache.back().first;cache.pop_back();map.erase(k);}}private:intcapacity;list<pair<int,int>>cache;unordered_map<int,list<pair<int,int>>::iterator>map;};解析：雙向鏈表維護(hù)順序，哈希表快速定位。4.Z字形排列：cppboolisZigzag(strings){introw=0,dir=1;unordered_map<int,char>map;for(inti=0;i<s.size();++i){map[row]=s[i];row+=dir;if(row==0||row==1)dir=1;elsedir=-1;}//檢查每行的字符是否相同unordered_set<char>set1,set2;for(autop:map){if(p.first==0)set1.insert(p.second);elseset2.insert(p.second);}returnset1.size()==1&&set2.size()==1;}解析：模擬`z`形遍歷，分行記錄字符，最后檢查每行是否唯一。5.空格替換為`%20`：cppstringreplaceSpaces(strings){intcount=0;for(charc:s)if(c=='')count++;intn=s.size();s.resize(n+count2);for(inti=n-1,j=s.size()-1;i>=0;--i,--j){if(s[i]==''){s[j--]='0';s[j--]='2';s[j]='%';}else{s[j]=s[i];}}returns;}解析：雙指針法，先統(tǒng)計(jì)空格數(shù)量，再從后向前替換。二、算法與設(shè)計(jì)1.第三大的數(shù)：cppintthirdMax(vector<int>&nums){longa=LONG_MIN,b=LONG_MIN,c=LONG_MIN;for(intnum:nums){if(num==a||num==b||num==c)continue;if(num>a){c=b;b=a;a=num;}elseif(num>b){c=b;b=num;}elseif(num>c)c=num;}returnc==LONG_MIN?a:c;}解析：維護(hù)三個(gè)變量更新前三大的數(shù)，避免重復(fù)。2.回文鏈表：cppboolisPalindrome(ListNodehead){ListNodeslow=head,fast=head;while(fast&&fast->next){slow=slow->next;fast=fast->next->next;}ListNodeprev=nullptr,next=nullptr;while(slow){next=slow->next;slow->next=prev;prev=slow;slow=next;}while(prev&&head){if(prev->val!=head->val)returnfalse;prev=prev->next;head=head->next;}returntrue;}解析：快慢指針找中點(diǎn)，反轉(zhuǎn)后半部分，逐個(gè)比較。3.重復(fù)次數(shù)超過`n/3`的數(shù)：cppvector<int>majorityElement(vector<int>&nums){intcnt1=0,cnt2=0,num1=0,num2=0;for(intnum:nums){if(num==num1)cnt1++;elseif(num==num2)cnt2++;elseif(cnt1==0){num1=num;cnt1=1;}elseif(cnt2==0){num2=num;cnt2=1;}else{cnt1--;cnt2--;}}vector<int>res;cnt1=cnt2=0;for(intnum:nums){if(num==num1)cnt1++;elseif(num==num2)cnt2++;}if(cnt1>nums.size()/3)res.push_back(num1);if(cnt2>nums.size()/3)res.push_back(num2);returnres;}解析：擴(kuò)展摩爾投票法，記錄兩個(gè)候選和其計(jì)數(shù)。4.非遞減數(shù)組轉(zhuǎn)高度平衡二叉搜索樹：cppTreeNodesortedArrayToBST(vector<int>&nums){if(nums.empty())returnnullptr;returnbuild(nums,0,nums.size()-1);}TreeNodebuild(vector<int>&nums,intleft,intright){if(left>right)returnnullptr;intmid=left+(right-left)/2;TreeNoderoot=newTreeNode(nums[mid]);root->left=build(nums,left,mid-1);root->right=build(nums,mid+1,right);returnroot;}解析：遞歸構(gòu)建，中點(diǎn)為根，左右子數(shù)組分別構(gòu)建子樹。三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.秒殺系統(tǒng)設(shè)計(jì)：-數(shù)據(jù)庫：使用樂觀鎖（版本號(hào)）或悲觀鎖（行鎖）防止超賣。-緩存：Redis緩存庫存，熱點(diǎn)商品預(yù)減庫存。-消息隊(duì)列：Kafka削峰填谷，防止突發(fā)請(qǐng)求。2.短鏈接系統(tǒng)設(shè)計(jì)：-哈希算法：Base62編碼，如`/a1b2c3`。-存儲(chǔ)：Redis記錄映射關(guān)系，分布式部署。-安全：加密長(zhǎng)鏈接，防止惡意偽造。3.分布式計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)：-Redis：使用`INCR`命令，高可用集群部署。-數(shù)據(jù)庫：分表分庫，如MySQL分庫鍵設(shè)計(jì)。-鎖：分布式鎖（如RedisSETNX）保證一致性。四、數(shù)