2026年技術(shù)部軟件工程師面試題及答案一、編程題（共3題，每題20分，總分60分）1.題目（20分）：編寫一個函數(shù)，實現(xiàn)將任意長度為N的鏈表進行反轉(zhuǎn)。鏈表節(jié)點定義如下：pythonclassListNode:def__init__(self,val=0,next=None):self.val=valself.next=next要求：-時間復(fù)雜度O(N)，空間復(fù)雜度O(1)。-示例輸入：`1->2->3->4->5`，輸出：`5->4->3->2->1`。2.題目（20分）：實現(xiàn)一個LRU（LeastRecentlyUsed）緩存機制，支持以下操作：-`get(key)`:獲取鍵對應(yīng)的值，若不存在返回-1。-`put(key,value)`:插入或更新鍵值對，當(dāng)緩存容量滿時，刪除最久未使用的項。要求：-使用哈希表和雙向鏈表實現(xiàn)，支持O(1)時間復(fù)雜度。-示例：-`put(1,1)`→緩存：{1:1}-`put(2,2)`→緩存：{1:1,2:2}-`get(1)`→返回1-`put(3,3)`→緩存容量滿，刪除鍵1，緩存：{2:2,3:3}-`get(2)`→返回23.題目（20分）：給定一個包含重復(fù)元素的數(shù)組，返回所有不重復(fù)的全排列。要求：-使用回溯法實現(xiàn)，避免重復(fù)排列。-示例輸入：`[1,1,2]`，輸出：`[1,1,2],[1,2,1],[2,1,1]`。二、算法題（共4題，每題15分，總分60分）1.題目（15分）：給定一個非空字符串，統(tǒng)計其中字母的頻率（區(qū)分大小寫），并返回按頻率降序排列的字符串。示例輸入：`"tree"`，輸出：`"eetr"`（e:2,t:1,r:1）。2.題目（15分）：實現(xiàn)二叉樹的層序遍歷（BFS），返回結(jié)果為列表形式。示例輸入：3/\920/\157輸出：`[[3],[9,20],[15,7]]`。3.題目（15分）：給定兩個字符串，判斷是否可以通過插入少量字符使其中一個字符串變?yōu)榱硪粋€字符串的子序列。示例輸入：`s="abc"`,`t="ahbgdc"`，輸出：`True`（插入`h`和`g`）。4.題目（15分）：實現(xiàn)快速排序算法，要求不使用遞歸，改用迭代方式實現(xiàn)。三、系統(tǒng)設(shè)計題（共2題，每題25分，總分50分）1.題目（25分）：設(shè)計一個高并發(fā)的短鏈接服務(wù)（如TinyURL），要求：-支持高并發(fā)訪問（QPS>10000）。-支持自定義短鏈接前綴（如`/abc`）。-支持鏈路狀態(tài)監(jiān)控（如點擊統(tǒng)計）。2.題目（25分）：設(shè)計一個分布式任務(wù)隊列（如Kafka），要求：-支持消息持久化（不丟失）。-支持消息重試機制（失敗任務(wù)自動重發(fā)）。-支持消息分片和負載均衡。四、數(shù)據(jù)庫題（共2題，每題20分，總分40分）1.題目（20分）：設(shè)計一個電商訂單表，要求：-支持高并發(fā)寫入（每秒數(shù)千筆訂單）。-支持訂單狀態(tài)實時查詢（如待支付、已發(fā)貨）。-支持按時間范圍和用戶ID統(tǒng)計訂單數(shù)量。2.題目（20分）：解釋MySQL中的事務(wù)隔離級別（讀未提交、讀已提交、可重復(fù)讀、串行化），并說明臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀的區(qū)別。五、綜合題（共2題，每題20分，總分40分）1.題目（20分）：某電商平臺需要實時計算用戶購買行為的熱度指數(shù)（如“爆款”商品），要求：-數(shù)據(jù)源包括用戶點擊、加購、下單等行為。-熱度指數(shù)需考慮時間衰減（如近1小時權(quán)重更高）。-支持實時更新和異步計算。2.題目（20分）：設(shè)計一個分布式爬蟲系統(tǒng)，要求：-支持URL去重（使用布隆過濾器）。-支持多線程/多進程并發(fā)抓取。-支持反爬蟲策略應(yīng)對（如驗證碼識別）。答案與解析一、編程題答案與解析1.鏈表反轉(zhuǎn)（20分）：pythonclassListNode:def__init__(self,val=0,next=None):self.val=valself.next=nextdefreverseList(head:ListNode)->ListNode:prev=Nonecurrent=headwhilecurrent:next_node=current.next#暫存下一個節(jié)點current.next=prev#反轉(zhuǎn)指針prev=current#移動prev和currentcurrent=next_nodereturnprev解析：-使用迭代法，通過`prev`和`current`兩個指針實現(xiàn)。每次將當(dāng)前節(jié)點的`next`指向前一個節(jié)點，并移動指針。-時間復(fù)雜度O(N)，空間復(fù)雜度O(1)。2.LRU緩存（20分）：pythonclassLRUCache:def__init__(self,capacity:int):self.capacity=capacityself.cache={}self.head,self.tail=ListNode(0,0),ListNode(0,0)self.head.next,self.tail.prev=self.tail,self.headdefget(self,key:int)->int:ifkeyinself.cache:node=self.cache[key]self._remove(node)self._add(node)returnnode.valreturn-1defput(self,key:int,value:int)->None:ifkeyinself.cache:self._remove(self.cache[key])node=ListNode(key,value)self.cache[key]=nodeself._add(node)iflen(self.cache)>self.capacity:lru=self.tail.prevself._remove(lru)delself.cache[lru.key]def_remove(self,node:ListNode)->None:delself.cache[node.key]node.prev.next=node.nextnode.next.prev=node.prevdef_add(self,node:ListNode)->None:node.next=self.head.nextnode.next.prev=nodeself.head.next=nodenode.prev=self.head解析：-使用雙向鏈表+哈希表實現(xiàn)。鏈表頭部為最近使用，尾部為最久未使用。哈希表記錄鍵值對，支持O(1)訪問。-`get`操作將節(jié)點移動到鏈表頭部，`put`操作先刪除舊節(jié)點，再插入新節(jié)點并檢查是否需要淘汰。3.全排列（20分）：pythondefpermuteUnique(nums):res=[]nums.sort()#排序去重used=[False]len(nums)defbacktrack(path):iflen(path)==len(nums):res.append(path[:])returnforiinrange(len(nums)):ifused[i]:continueifi>0andnums[i]==nums[i-1]andnotused[i-1]:continueused[i]=Truepath.append(nums[i])backtrack(path)path.pop()used[i]=Falsebacktrack([])returnres解析：-使用回溯法，通過`used`數(shù)組記錄已使用節(jié)點，避免重復(fù)。-排序后跳過相同元素的前一個（若當(dāng)前元素與前一元素相同且前一元素未使用），防止重復(fù)排列。二、算法題答案與解析1.字母頻率統(tǒng)計（15分）：pythondeffrequencySort(s:str)->str:freq=[0]128forcins:freq[ord(c)]+=1chars=sorted(s,key=lambdax:(-freq[ord(x)],x))return''.join(chars)解析：-統(tǒng)計每個字符頻率，然后按頻率降序排列（頻率相同按字母順序）。-時間復(fù)雜度O(NlogN)，空間復(fù)雜度O(N)。2.二叉樹層序遍歷（15分）：pythonfromcollectionsimportdequefromtypingimportList,OptionalclassTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=rightdeflevelOrder(root:Optional[TreeNode])->List[List[int]]:ifnotroot:return[]res,queue=[],deque([root])whilequeue:level=[]for_inrange(len(queue)):node=queue.popleft()level.append(node.val)ifnode.left:queue.append(node.left)ifnode.right:queue.append(node.right)res.append(level)returnres解析：-使用隊列實現(xiàn)BFS，按層遍歷節(jié)點。每層將節(jié)點值加入`level`，最后加入`res`。3.子序列判斷（15分）：pythondefisSubsequence(s:str,t:str)->bool:m,n=len(s),len(t)i,j=0,0whilei<mandj<n:ifs[i]==t[j]:i+=1j+=1returni==m解析：-雙指針法，`i`遍歷`s`，`j`遍歷`t`。若`s[i]==t[j]`，則`i`移動。最終判斷`s`是否全部匹配。4.快速排序（迭代版）（15分）：pythondefquickSort(arr):stack=[(0,len(arr)-1)]whilestack:left,right=stack.pop()ifleft>=right:continuepivot=arr[right]i=left-1forjinrange(left,right):ifarr[j]<=pivot:i+=1arr[i],arr[j]=arr[j],arr[i]arr[i+1],arr[right]=arr[right],arr[i+1]stack.append((left,i))stack.append((i+2,right))returnarr解析：-使用棧模擬遞歸，避免遞歸調(diào)用棧。核心思想與遞歸版一致：分治法，選擇基準值并分區(qū)。三、系統(tǒng)設(shè)計題答案與解析1.短鏈接服務(wù)（25分）：核心組件：-ID生成器：使用Snowflake算法生成唯一ID（含時間戳、機器ID、序列號）。-哈希映射：將ID映射到短鏈接（如`/a1b2c3`）。-緩存層：Redis緩存熱點短鏈接，加速訪問。-數(shù)據(jù)庫：MySQL存儲完整映射關(guān)系，支持查詢和更新。-負載均衡：Nginx分發(fā)請求，支持水平擴展。偽代碼：pythondefgenerate_short_url(long_url):id=snowflake_generator()hash_url=hash(id)#簡化示例short_url=f"/{hash_url}"db.insert(id,long_url)redis.set(short_url,long_url,expire=3600)returnshort_url解析：-Snowflake算法保證ID唯一性，哈希映射快速查詢。緩存層提升性能，數(shù)據(jù)庫持久化數(shù)據(jù)。2.分布式任務(wù)隊列（25分）：核心組件：-生產(chǎn)者：添加任務(wù)到Kafka分區(qū)（如`tasks`主題）。-消費者：按分區(qū)消費任務(wù)，失敗重試（如RabbitMQ死信隊列）。-消息存儲：Kafka持久化消息，保證不丟失。-監(jiān)控：Prometheus統(tǒng)計延遲、失敗率。偽代碼：pythondefadd_task(task):kafka_producer.send("tasks",task)解析：-Kafka支持分區(qū)和副本，保證高可用。死信隊列處理失敗任務(wù)，監(jiān)控組件實時反饋系統(tǒng)狀態(tài)。四、數(shù)據(jù)庫題答案與解析1.電商訂單表設(shè)計（20分）：sqlCREATETABLEorders(idBIGINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,user_idBIGINT,order_timeTIMESTAMPDEFAULTCURRENT_TIMESTAMP,statusENUM('pending','paid','shipped','completed'),amountDECIMAL(10,2),INDEXidx_user_time(user_id,order_time));解析：-使用`BIGINT`存儲ID和用戶ID，避免溢出。`TIMESTAMP`記錄時間，`ENUM`限制狀態(tài)。索引優(yōu)化查詢。2.事務(wù)隔離級別（20分）：-讀未提交：可能臟讀（B讀取A未提交的數(shù)據(jù)，A回滾）。-讀已提交：避免臟讀，但不可重復(fù)讀（B讀取A已提交的數(shù)據(jù)，A再次修改）。-可重復(fù)讀：避免臟讀和不可重復(fù)讀，但幻讀（B掃描A已提交的新行）。-串行化：完全隔離，但性能最低。解析：-MySQL默認隔離級別為可重復(fù)讀，可通過`SETTRANSACTIONISOLATIONLEVEL`調(diào)整。五、綜合題答案與解析1.熱度指數(shù)計算（20分）：核心邏輯：-用戶行為加權(quán)：點擊0.1+加購0.3+下單1.0。-時間衰減：`weight=deca