2026年京東集團(tuán)系統(tǒng)工程師算法面試題含答案一、編程基礎(chǔ)（5題，每題6分，共30分）1.題目：請編寫一個(gè)函數(shù)，輸入一個(gè)整數(shù)數(shù)組，返回?cái)?shù)組中的最大值和最小值，要求時(shí)間復(fù)雜度為O(n)，空間復(fù)雜度為O(1)。答案：pythondeffind_max_min(nums):ifnotnums:returnNone,Nonemax_val=min_val=nums[0]fornuminnums[1:]:ifnum>max_val:max_val=numelifnum<min_val:min_val=numreturnmax_val,min_val解析：通過一次遍歷數(shù)組，同時(shí)維護(hù)最大值和最小值變量，確保時(shí)間復(fù)雜度為O(n)，空間復(fù)雜度為O(1)。2.題目：給定一個(gè)字符串，請判斷它是否是有效的括號字符串（只包含'('和')'，且括號匹配）。答案：pythondefis_valid_brackets(s):stack=[]forcharins:ifchar=='(':stack.append(char)elifchar==')':ifnotstack:returnFalsestack.pop()returnnotstack解析：使用棧結(jié)構(gòu)，遇到'('入棧，遇到')'出棧，最后棧為空則匹配有效。3.題目：請實(shí)現(xiàn)一個(gè)LRU（最近最少使用）緩存，支持get和put操作。答案：pythonclassLRUCache:def__init__(self,capacity:int):self.capacity=capacityself.cache={}self.order=[]defget(self,key:int)->int:ifkeyinself.cache:self.order.remove(key)self.order.append(key)returnself.cache[key]return-1defput(self,key:int,value:int)->None:ifkeyinself.cache:self.order.remove(key)eliflen(self.cache)>=self.capacity:oldest_key=self.order.pop(0)delself.cache[oldest_key]self.cache[key]=valueself.order.append(key)解析：使用哈希表存儲鍵值對，維護(hù)一個(gè)雙向列表記錄訪問順序，get時(shí)移動(dòng)到末尾，put時(shí)先檢查容量并移除最久未使用項(xiàng)。4.題目：給定一個(gè)二叉樹，請判斷它是否是平衡二叉樹（任意節(jié)點(diǎn)的左右子樹高度差不超過1）。答案：pythonclassTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=rightdefis_balanced(root:TreeNode)->bool:defcheck(node):ifnotnode:return0,Trueleft_height,left_balanced=check(node.left)right_height,right_balanced=check(node.right)returnmax(left_height,right_height)+1,left_balancedandright_balancedandabs(left_height-right_height)<=1returncheck(root)[1]解析：遞歸計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)的左右子樹高度，同時(shí)判斷平衡性，時(shí)間復(fù)雜度O(n)。5.題目：請實(shí)現(xiàn)一個(gè)快速排序算法，要求不使用遞歸。答案：pythondefquick_sort(arr):iflen(arr)<=1:returnarrstack=[(0,len(arr)-1)]whilestack:left,right=stack.pop()pivot=arr[(left+right)//2]l,r=left,rightwhilel<=r:whilearr[l]<pivot:l+=1whilearr[r]>pivot:r-=1ifl<=r:arr[l],arr[r]=arr[r],arr[l]l+=1r-=1ifleft<r:stack.append((left,r))ifl<right:stack.append((l,right))returnarr解析：使用棧模擬遞歸，通過循環(huán)處理分區(qū)，時(shí)間復(fù)雜度O(nlogn)，空間復(fù)雜度O(logn)。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)（3題，每題10分，共30分）1.題目：設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)的短鏈接系統(tǒng)，要求支持秒級生成和解析，并保證唯一性。答案：核心組件：-短鏈接生成服務(wù)：使用哈希算法（如CRC32或Base62編碼）將長鏈接映射為短鏈接。-分布式緩存：使用Redis存儲短鏈接與長鏈接的映射，支持高并發(fā)讀寫。-數(shù)據(jù)庫：使用分片數(shù)據(jù)庫存儲歷史數(shù)據(jù)，保證唯一性和持久化。-負(fù)載均衡：使用Nginx或HAProxy分發(fā)請求。實(shí)現(xiàn)步驟：1.接收長鏈接，生成唯一ID（如UUID或自增ID）。2.使用哈希算法將ID轉(zhuǎn)換為短鏈接（如Base62編碼）。3.將短鏈接與長鏈接的映射寫入Redis緩存（過期時(shí)間設(shè)為1天）。4.將映射持久化到數(shù)據(jù)庫。解析：通過哈希算法和分布式緩存實(shí)現(xiàn)高并發(fā)處理，數(shù)據(jù)庫保證唯一性和持久化。2.題目：設(shè)計(jì)一個(gè)分布式任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)，要求支持定時(shí)任務(wù)和依賴任務(wù)。答案：核心組件：-任務(wù)注冊中心：使用Zookeeper或Etcd存儲任務(wù)信息（定時(shí)任務(wù)周期、依賴任務(wù)等）。-調(diào)度服務(wù)：使用Redis或Memcached存儲任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)，定時(shí)掃描待執(zhí)行任務(wù)。-執(zhí)行器：分布式進(jìn)程執(zhí)行任務(wù)，結(jié)果寫入消息隊(duì)列（如Kafka）。實(shí)現(xiàn)步驟：1.任務(wù)提交時(shí)，注冊到Zookeeper，指定周期和依賴任務(wù)。2.調(diào)度服務(wù)定時(shí)掃描待執(zhí)行任務(wù)，檢查依賴是否滿足。3.任務(wù)執(zhí)行完成后，更新狀態(tài)并通知消息隊(duì)列。解析：通過分布式存儲和定時(shí)掃描實(shí)現(xiàn)任務(wù)調(diào)度，依賴關(guān)系通過Zookeeper管理。3.題目：設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)的秒殺系統(tǒng)，要求支持百萬級并發(fā)，并防止超賣。答案：核心組件：-分布式鎖：使用Redis或Zookeeper實(shí)現(xiàn)分布式鎖，防止超賣。-數(shù)據(jù)庫優(yōu)化：使用樂觀鎖或行鎖控制庫存扣減。-限流系統(tǒng)：使用令牌桶算法或漏桶算法限流。-異步處理：使用消息隊(duì)列（如Kafka）處理訂單生成。實(shí)現(xiàn)步驟：1.用戶請求時(shí)，先進(jìn)行限流檢查。2.獲取分布式鎖，檢查庫存是否充足。3.扣減庫存并生成訂單，寫入數(shù)據(jù)庫。4.釋放鎖并通知消息隊(duì)列。解析：通過分布式鎖和數(shù)據(jù)庫鎖防止超賣，限流系統(tǒng)控制并發(fā)，異步處理提升性能。三、算法進(jìn)階（4題，每題8分，共32分）1.題目：給定一個(gè)字符串，請找到最長回文子串的長度。答案：pythondeflongest_palindrome(s:str)->int:ifnots:return0start,end=0,0foriinrange(len(s)):len1=expand_from_center(s,i,i)#奇數(shù)長度len2=expand_from_center(s,i,i+1)#偶數(shù)長度max_len=max(len1,len2)ifmax_len>end-start:start=i-(max_len-1)//2end=i+max_len//2returnend-start+1defexpand_from_center(s:str,left:int,right:int)->int:whileleft>=0andright<len(s)ands[left]==s[right]:left-=1right+=1returnright-left-1解析：通過中心擴(kuò)展法，分別處理奇數(shù)和偶數(shù)長度的回文，時(shí)間復(fù)雜度O(n^2)。2.題目：給定一個(gè)整數(shù)數(shù)組，請找到其中和最大的連續(xù)子數(shù)組的和。答案：pythondefmax_subarray_sum(nums:list)->int:ifnotnums:return0max_sum=current_sum=nums[0]fornuminnums[1:]:current_sum=max(num,current_sum+num)max_sum=max(max_sum,current_sum)returnmax_sum解析：使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃，維護(hù)當(dāng)前和最大和，時(shí)間復(fù)雜度O(n)。3.題目：給定一個(gè)無重復(fù)元素的數(shù)組，請生成所有可能的括號組合。答案：pythondefgenerate_parentheses(n:int):defbacktrack(s='',left=0,right=0):iflen(s)==2n:result.append(s)returnifleft<n:backtrack(s+'(',left+1,right)ifright<left:backtrack(s+')',left,right+1)result=[]backtrack()returnresult解析：通過回溯法，限制左括號數(shù)量不超過n，右括號數(shù)量不超過左括號，時(shí)間復(fù)雜度O(4^n/sqrt(n))。4.題目：給定一個(gè)鏈表，請判斷它是否有環(huán)。答案：pythonclassListNode:def__init__(self,x):self.val=xself.next=Nonedefhas_cycle(head:ListNode)->bool:slow=fast=headwhilefastandfast.next:slow=slow.nextfast=fast.next.nextifslow==fast:returnTruereturnFalse解析：使用快慢指針，快指針每次走兩步，慢指針每次走一步，相遇則存在環(huán)。四、開放性問題（2題，每題10分，共20分）1.題目：如何設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)的實(shí)時(shí)推薦系統(tǒng)？答案：核心組件：-用戶畫像系統(tǒng)：使用Elasticsearch存儲用戶標(biāo)簽和興趣，實(shí)時(shí)更新。-召回模塊：使用協(xié)同過濾或深度學(xué)習(xí)模型（如DIN）快速召回候選商品。-排序模塊：使用LambdaMART或深度學(xué)習(xí)模型（如BERT）進(jìn)行精準(zhǔn)排序。-實(shí)時(shí)計(jì)算：使用Flink或SparkStreaming處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。優(yōu)化策略：-冷啟動(dòng)：使用熱門推薦或基于規(guī)則的策略。-重排序：結(jié)合用戶實(shí)時(shí)行為（如點(diǎn)擊流）調(diào)整推薦順序。解析：通過多階段模型和實(shí)時(shí)計(jì)算提升推薦效果，冷啟動(dòng)和重排序策略優(yōu)化用戶體驗(yàn)。2.題目：如何設(shè)計(jì)一個(gè)高可用的分布式存儲系統(tǒng)？答案：核心組件：-數(shù)