2026年字節(jié)跳動(dòng)工程師面試題及答案一、編程能力測(cè)試（5題，每題20分，共100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`，返回其二進(jìn)制表示中`1`的個(gè)數(shù)。例如，輸入`n=11`（二進(jìn)制為`1011`），返回`3`。答案：pythondefcount_bits(n):count=0whilen:count+=n&1n>>=1returncount解析：使用位運(yùn)算技巧，每次將`n`右移一位，并統(tǒng)計(jì)最低位的`1`的個(gè)數(shù)。`n&1`判斷當(dāng)前最低位是否為`1`，`n>>=1`將`n`右移一位。時(shí)間復(fù)雜度為`O(logn)`。2.題目：給定一個(gè)字符串`s`，請(qǐng)找到其中不重復(fù)的最長(zhǎng)子串的長(zhǎng)度。例如，輸入`s="abcabcbb"`，返回`3`（最長(zhǎng)子串為`abc`）。答案：pythondeflength_of_longest_substring(s):char_set=set()left=0max_len=0forrightinrange(len(s)):whiles[right]inchar_set:char_set.remove(s[left])left+=1char_set.add(s[right])max_len=max(max_len,right-left+1)returnmax_len解析：使用滑動(dòng)窗口技術(shù)，`left`和`right`分別表示窗口的左右邊界。遍歷字符串時(shí)，如果遇到重復(fù)字符，則移動(dòng)`left`并刪除窗口中的字符，直到不重復(fù)為止。時(shí)間復(fù)雜度為`O(n)`。3.題目：請(qǐng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)`LRU緩存`（LeastRecentlyUsedCache），支持`get`和`put`操作。例如：pythonclassLRUCache:def__init__(self,capacity:int):初始化雙向鏈表和哈希表passdefget(self,key:int)->int:返回key對(duì)應(yīng)的值，如果不存在返回-1passdefput(self,key:int,value:int)->None:插入或更新key值，如果超出容量則刪除最久未使用的pass答案：pythonclassNode:def__init__(self,key=0,value=0):self.key=keyself.value=valueself.prev=Noneself.next=NoneclassLRUCache:def__init__(self,capacity:int):self.capacity=capacityself.cache={}self.head=Node()self.tail=Node()self.head.next=self.tailself.tail.prev=self.headdef_add_node(self,node):node.prev=self.headnode.next=self.head.nextself.head.next.prev=nodeself.head.next=nodedef_remove_node(self,node):prev_node=node.prevnext_node=node.nextprev_node.next=next_nodenext_node.prev=prev_nodedef_move_to_head(self,node):self._remove_node(node)self._add_node(node)def_pop_tail(self):res=self.tail.prevself._remove_node(res)returnresdefget(self,key:int)->int:node=self.cache.get(key,None)ifnotnode:return-1self._move_to_head(node)returnnode.valuedefput(self,key:int,value:int)->None:node=self.cache.get(key)ifnode:node.value=valueself._move_to_head(node)else:newNode=Node(key,value)self.cache[key]=newNodeself._add_node(newNode)iflen(self.cache)>self.capacity:tail=self._pop_tail()delself.cache[tail.key]解析：使用雙向鏈表和哈希表實(shí)現(xiàn)LRU緩存。雙向鏈表維護(hù)訪問(wèn)順序，哈希表實(shí)現(xiàn)`O(1)`的查詢。當(dāng)超出容量時(shí)，刪除鏈表尾部節(jié)點(diǎn)（最久未使用）。4.題目：給定一個(gè)`mxn`的矩陣，請(qǐng)將其旋轉(zhuǎn)90度（順時(shí)針）。例如：輸入:[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]輸出:[[7,4,1],[8,5,2],[9,6,3]]答案：pythondefrotate(matrix):n=len(matrix)foriinrange(n//2):forjinrange(i,n-i-1):temp=matrix[i][j]matrix[i][j]=matrix[n-j-1][i]matrix[n-j-1][i]=matrix[n-i-1][n-j-1]matrix[n-i-1][n-j-1]=matrix[j][n-i-1]matrix[j][n-i-1]=temp解析：先按層旋轉(zhuǎn)（從外到內(nèi)），每層使用4個(gè)位置的交換。時(shí)間復(fù)雜度為`O(n^2)`。5.題目：請(qǐng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，判斷一個(gè)字符串是否是回文串（忽略大小寫和非字母字符）。例如，輸入`"Aman,aplan,acanal:Panama"`，返回`True`。答案：pythondefis_palindrome(s:str)->bool:left,right=0,len(s)-1whileleft<right:whileleft<rightandnots[left].isalnum():left+=1whileleft<rightandnots[right].isalnum():right-=1ifs[left].lower()!=s[right].lower():returnFalseleft,right=left+1,right-1returnTrue解析：雙指針?lè)?，跳過(guò)非字母數(shù)字字符，并比較對(duì)稱位置的字符是否相同。忽略大小寫。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)測(cè)試（3題，每題30分，共90分）1.題目：設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)的短鏈接系統(tǒng)。例如，輸入長(zhǎng)鏈接`/long-url`，返回一個(gè)短鏈接`/abc123`，并支持訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)。答案：1.短鏈接生成：使用哈希算法（如MD5或Base62編碼）將長(zhǎng)鏈接映射為短字符串。2.存儲(chǔ)：使用Redis存儲(chǔ)短鏈接與長(zhǎng)鏈接的映射，并設(shè)置過(guò)期時(shí)間。3.高并發(fā)處理：使用消息隊(duì)列（如Kafka）異步處理請(qǐng)求，避免直接阻塞。4.訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)：每次訪問(wèn)時(shí)，在Redis中增加計(jì)數(shù)器。解析：短鏈接系統(tǒng)需要高效映射、存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)。Redis支持高并發(fā)讀寫，消息隊(duì)列保證系統(tǒng)穩(wěn)定性。2.題目：設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)時(shí)消息推送系統(tǒng)（如抖音動(dòng)態(tài)刷新）。要求支持百萬(wàn)級(jí)用戶，消息延遲控制在100ms以內(nèi)。答案：1.消息分發(fā)：使用WebSocket長(zhǎng)連接，服務(wù)器主動(dòng)推送消息。2.消息隊(duì)列：使用Kafka或RabbitMQ緩存消息，防止單點(diǎn)故障。3.負(fù)載均衡：多個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)通過(guò)Nginx分發(fā)請(qǐng)求。4.緩存優(yōu)化：對(duì)熱點(diǎn)消息使用Redis緩存，減少數(shù)據(jù)庫(kù)壓力。解析：實(shí)時(shí)消息系統(tǒng)需要低延遲和高吞吐量。WebSocket保證實(shí)時(shí)性，消息隊(duì)列解耦系統(tǒng)。3.題目：設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)的秒殺系統(tǒng)。例如，1000個(gè)商品，每秒有10000人搶購(gòu)，如何防止超賣？答案：1.分布式鎖：使用Redis或ZooKeeper實(shí)現(xiàn)分布式鎖，控制并發(fā)訪問(wèn)。2.庫(kù)存預(yù)熱：每秒提前扣減1個(gè)庫(kù)存，預(yù)留秒殺名額。3.秒殺排隊(duì)：使用消息隊(duì)列控制用戶請(qǐng)求，按順序處理。4.超賣補(bǔ)償：若庫(kù)存不足，通過(guò)短信或郵件補(bǔ)償用戶。解析：秒殺系統(tǒng)需要防止超賣和超并發(fā)，分布式鎖和消息隊(duì)列是關(guān)鍵。三、數(shù)據(jù)庫(kù)與分布式系統(tǒng)（2題，每題35分，共70分）1.題目：數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)的ACID特性是什么？如何實(shí)現(xiàn)持久化？答案：-ACID：-原子性（Atomicity）：事務(wù)不可分割，要么全部成功，要么全部失敗。-一致性（Consistency）：事務(wù)執(zhí)行后數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)一致。-隔離性（Isolation）：并發(fā)事務(wù)互不干擾。-持久性（Durability）：事務(wù)提交后永久保存。-持久化實(shí)現(xiàn)：-寫前日志（WAL）：MySQL的InnoDB使用日志記錄，確保持久性。-內(nèi)存緩存+磁盤同步：Redis使用RDB和AOF實(shí)現(xiàn)持久化。解析：ACID是數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)的核心特性，持久化通過(guò)日志或緩存實(shí)現(xiàn)。2.題目：設(shè)計(jì)一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)集群，如何解決數(shù)據(jù)一致性問(wèn)題？答案：1.主從復(fù)制：一個(gè)主節(jié)點(diǎn)處理寫請(qǐng)求，多個(gè)從節(jié)點(diǎn)異步復(fù)制數(shù)據(jù)。2.分布式事務(wù)：使用2PC或3PC協(xié)議保證跨節(jié)點(diǎn)事務(wù)一致性。3.最終一致性：使用Redis或消息隊(duì)列實(shí)現(xiàn)異步更新。4.分片路由：根據(jù)ID哈希路由到不同節(jié)點(diǎn)，避免熱點(diǎn)問(wèn)題。解析：分布式系統(tǒng)通過(guò)復(fù)制、事務(wù)或最終一致性解決數(shù)據(jù)一致性問(wèn)題。四、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（2題，每題35分，共70分）1.題目：給定一個(gè)數(shù)組，找出其中第K大的元素。例如，`[3,2,1,5,6,4]`，`k=2`，返回`5`。答案：pythondeffind_kth_largest(nums,k):defquickselect(left,right,k_smallest):pivot_index=partition(nums,left,right)ifk_smallest==pivot_index:returnnums[k_smallest]elifk_smallest<pivot_index:returnquickselect(left,pivot_index-1,k_smallest)else:returnquickselect(pivot_index+1,right,k_smallest)defpartition(nums,left,right):pivot=nums[right]i=leftforjinrange(left,right):ifnums[j]<pivot:nums[i],nums[j]=nums[j],nums[i]i+=1nums[i],nums[right]=nums[right],nums[i]returnireturnquickselect(0,len(nums)-1,k-1)解析：快速選擇算法，時(shí)間復(fù)雜度`O(n)`。2.題目：給定一個(gè)無(wú)向圖，判斷是否存在環(huán)。答案：pythondefhas_cycle(n,edges):parent=list