2026年后端工程師面試題及數(shù)據(jù)庫(kù)管理知識(shí)含答案一、編程語(yǔ)言與算法題（共5題，每題10分，總分50分）題目1（10分）請(qǐng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，輸入一個(gè)字符串，返回該字符串中不重復(fù)字符的最長(zhǎng)子串長(zhǎng)度。例如：輸入"abcabcbb"，返回3（對(duì)應(yīng)子串"abc"）。題目2（10分）給定一個(gè)包含n個(gè)元素的數(shù)組，設(shè)計(jì)一個(gè)算法找出數(shù)組中第k個(gè)最大的元素。要求時(shí)間復(fù)雜度不超過(guò)O(n)。題目3（10分）實(shí)現(xiàn)一個(gè)LRU（最近最少使用）緩存，支持get和put操作。緩存容量為capacity。當(dāng)訪問(wèn)一個(gè)鍵時(shí)，如果鍵存在，則返回其值，并將其移到緩存最前面；如果鍵不存在，返回-1。題目4（10分）編寫一個(gè)函數(shù)，將一個(gè)羅馬數(shù)字轉(zhuǎn)換為整數(shù)。羅馬數(shù)字包含I,V,X,L,C,D,M，分別代表1,5,10,50,100,500,1000。例如：輸入"III"，返回3；輸入"IV"，返回4。題目5（10分）實(shí)現(xiàn)一個(gè)二叉樹的中序遍歷，要求使用迭代方式而非遞歸方式。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與架構(gòu)題（共4題，每題15分，總分60分）題目6（15分）設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)的短鏈接系統(tǒng)。要求：1.支持高并發(fā)訪問(wèn)2.鏈接轉(zhuǎn)換速度快3.易于分布式擴(kuò)展4.提供基本的訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)功能題目7（15分）設(shè)計(jì)一個(gè)微博系統(tǒng)的用戶關(guān)注功能。要求：1.支持用戶關(guān)注/取消關(guān)注2.支持獲取關(guān)注列表和粉絲列表3.優(yōu)化大數(shù)據(jù)量下的查詢性能4.考慮系統(tǒng)可擴(kuò)展性題目8（15分）設(shè)計(jì)一個(gè)消息推送系統(tǒng)。要求：1.支持多種推送渠道（短信、AppPush）2.保證消息的可靠投遞3.支持離線推送4.提供推送統(tǒng)計(jì)功能題目9（15分）設(shè)計(jì)一個(gè)電商平臺(tái)的訂單系統(tǒng)。要求：1.支持高并發(fā)訂單創(chuàng)建2.實(shí)現(xiàn)訂單狀態(tài)管理（待支付、已支付、已發(fā)貨等）3.支持訂單查詢和分頁(yè)4.考慮系統(tǒng)容災(zāi)和一致性三、數(shù)據(jù)庫(kù)管理題（共5題，每題14分，總分70分）題目10（14分）解釋MySQL中的事務(wù)隔離級(jí)別，并說(shuō)明不同隔離級(jí)別可能出現(xiàn)的問(wèn)題（如臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀）。題目11（14分）設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)，用于存儲(chǔ)電商訂單信息。要求：1.表結(jié)構(gòu)合理2.考慮數(shù)據(jù)一致性和完整性3.說(shuō)明關(guān)鍵字段的索引設(shè)計(jì)題目12（14分）解釋數(shù)據(jù)庫(kù)索引的類型（B-Tree索引、哈希索引、全文索引等）及其適用場(chǎng)景。題目13（14分）優(yōu)化以下SQL查詢：sqlSELECTFROMordersWHEREuser_id=?ANDorder_dateBETWEEN?AND?ORDERBYorder_dateDESCLIMIT100;請(qǐng)說(shuō)明至少兩種優(yōu)化方法。題目14（14分）解釋數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)（Partitioning）的概念及其優(yōu)缺點(diǎn)。在什么場(chǎng)景下推薦使用分區(qū)？答案與解析答案1（10分）pythondeflength_of_longest_substring(s:str)->int:char_set=set()left=0max_length=0forrightinrange(len(s)):whiles[right]inchar_set:char_set.remove(s[left])left+=1char_set.add(s[right])max_length=max(max_length,right-left+1)returnmax_length解析：1.使用滑動(dòng)窗口技術(shù)，left和right分別表示窗口的左右邊界2.遍歷字符串時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)重復(fù)字符，則移動(dòng)left直到不重復(fù)3.每次更新最大長(zhǎng)度時(shí)間復(fù)雜度：O(n)，空間復(fù)雜度：O(min(m,n))，m為字符集大小答案2（10分）pythondeffind_kth_largest(nums,k):defpartition(left,right,pivot_index):pivot_value=nums[pivot_index]nums[pivot_index],nums[right]=nums[right],nums[pivot_index]store_index=leftforiinrange(left,right):ifnums[i]>pivot_value:nums[store_index],nums[i]=nums[i],nums[store_index]store_index+=1nums[right],nums[store_index]=nums[store_index],nums[right]returnstore_indexdefselect(left,right,k_smallest):ifleft==right:returnnums[left]pivot_index=random.randint(left,right)pivot_index=partition(left,right,pivot_index)ifk_smallest==pivot_index:returnnums[k_smallest]elifk_smallest<pivot_index:returnselect(left,pivot_index-1,k_smallest)else:returnselect(pivot_index+1,right,k_smallest)returnselect(0,len(nums)-1,k-1)解析：1.使用快速選擇算法，時(shí)間復(fù)雜度平均為O(n)2.隨機(jī)選擇樞軸可以優(yōu)化最壞情況3.與快速排序的partition類似，但只處理需要的部分答案3（10分）pythonclassLRUCache:def__init__(self,capacity:int):self.capacity=capacityself.cache=OrderedDict()defget(self,key:str)->int:ifkeynotinself.cache:return-1self.cache.move_to_end(key)returnself.cache[key]defput(self,key:str,value:int)->None:ifkeyinself.cache:self.cache.move_to_end(key)self.cache[key]=valueiflen(self.cache)>self.capacity:self.cache.popitem(last=False)解析：1.使用Python的OrderedDict實(shí)現(xiàn)LRU2.get操作時(shí)將元素移到末尾表示最近使用3.put操作時(shí)如果超出容量則刪除最早的元素答案4（10分）pythondefroman_to_int(s:str)->int:roman_values={'I':1,'V':5,'X':10,'L':50,'C':100,'D':500,'M':1000}total=0prev_value=0foriinrange(len(s)-1,-1,-1):current_value=roman_values[s[i]]ifcurrent_value>=prev_value:total+=current_valueelse:total-=current_valueprev_value=current_valuereturntotal解析：1.從右向左遍歷羅馬數(shù)字2.如果當(dāng)前值大于等于前一個(gè)值，則加到總和3.否則從總和減去4.時(shí)間復(fù)雜度：O(n)答案5（10分）pythondefinorder_traversal(root):ifnotroot:return[]stack,result=[],[]current=rootwhilestackorcurrent:whilecurrent:stack.append(current)current=current.leftcurrent=stack.pop()result.append(current.val)current=current.rightreturnresult解析：1.使用棧模擬遞歸2.先向左遍歷壓棧，再處理節(jié)點(diǎn)3.處理完節(jié)點(diǎn)后向右遍歷4.時(shí)間復(fù)雜度：O(n)，空間復(fù)雜度：O(h)，h為樹的高度答案6（15分）設(shè)計(jì)短鏈接系統(tǒng)：1.核心算法：使用Base62編碼（a-z,A-Z,0-9）將長(zhǎng)URL映射為6-12位短鏈接-例如：/long/path/to/resource→/abc1232.高并發(fā)支持：-使用分布式緩存（Redis集群）存儲(chǔ)短鏈接映射關(guān)系-采用無(wú)鎖設(shè)計(jì)，使用CAS操作更新緩存3.分布式擴(kuò)展：-短鏈接前綴可以按地域或業(yè)務(wù)分片-使用DNS輪詢或負(fù)載均衡器分發(fā)請(qǐng)求4.訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)：-在Redis中記錄點(diǎn)擊次數(shù)和時(shí)間戳-提供API查詢統(tǒng)計(jì)信息5.架構(gòu)圖：plaintext用戶請(qǐng)求──┐│HTTP服務(wù)器└─┘▲│Redis集群──┐│數(shù)據(jù)庫(kù)集群──┘▲│原始URL服務(wù)器答案7（15分）設(shè)計(jì)用戶關(guān)注功能：1.數(shù)據(jù)模型：sqlCREATETABLEfollows(follower_idINT,followee_idINT,created_atDATETIME,PRIMARYKEY(follower_id,followee_id),FOREIGNKEY(follower_id)REFERENCESusers(id),FOREIGNKEY(followee_id)REFERENCESusers(id));2.關(guān)注邏輯：sql--關(guān)注INSERTINTOfollows(follower_id,followee_id,created_at)VALUES(?,NOW())ONDUPLICATEKEYUPDATEcreated_at=NOW();--取消關(guān)注DELETEFROMfollowsWHEREfollower_id=?ANDfollowee_id=?3.性能優(yōu)化：-為follows表建立索引：follower_id,followee_id-使用Redis緩存用戶關(guān)注列表，使用TTL避免數(shù)據(jù)過(guò)時(shí)4.獲取關(guān)注列表：sqlSELECTu.FROMusersuJOINfollowsfONu.id=f.followee_idWHEREf.follower_id=?-對(duì)于大數(shù)據(jù)量，可采用分頁(yè)查詢和延遲加載答案8（15分）設(shè)計(jì)消息推送系統(tǒng)：1.架構(gòu)：plaintext應(yīng)用服務(wù)器───┐│消息隊(duì)列───┐│推送服務(wù)───┘│推送渠道───┐│用戶設(shè)備───┘2.核心組件：-消息隊(duì)列（Kafka/RabbitMQ）：解耦應(yīng)用和推送服務(wù)-推送服務(wù)：處理消息路由和重試-推送渠道：適配不同推送方式（APNS,FCM,短信網(wǎng)關(guān)）3.可靠投遞：-消息持久化到磁盤-推送成功后ack回執(zhí)-超時(shí)重試和死信隊(duì)列4.離線推送：-用戶離線時(shí)緩存消息-App啟動(dòng)時(shí)檢查并同步-使用Token管理設(shè)備狀態(tài)答案9（15分）設(shè)計(jì)訂單系統(tǒng)：1.數(shù)據(jù)模型：sqlCREATETABLEorders(idBIGINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,user_idINT,order_snVARCHAR(32)UNIQUE,total_amountDECIMAL(10,2),statusENUM('待支付','已支付','已發(fā)貨','已完成','已取消'),created_atDATETIME,updated_atDATETIME,FOREIGNKEY(user_id)REFERENCESusers(id));2.高并發(fā)創(chuàng)建：-使用分布式ID生成器-樂(lè)觀鎖處理并發(fā)更新-訂單創(chuàng)建請(qǐng)求限流3.狀態(tài)管理：sql--支付成功后更新狀態(tài)UPDATEordersSETstatus='已支付',updated_at=NOW()WHEREid=?ANDstatus='待支付';4.一致性：-使用分布式事務(wù)框架（Seata）-訂單創(chuàng)建與庫(kù)存扣減異步處理-保證狀態(tài)轉(zhuǎn)換的正確性答案10（14分）MySQL事務(wù)隔離級(jí)別：1.READUNCOMMITTED：可能出現(xiàn)臟讀（未提交數(shù)據(jù)被讀?。?.READCOMMITTED：不可重復(fù)讀（事務(wù)內(nèi)多次讀取結(jié)果不同）3.REPEATABLEREAD：幻讀（事務(wù)內(nèi)多次執(zhí)行相同查詢結(jié)果不同）4.SERIALIZABLE：完全隔離，但性能最低優(yōu)化方法：-使用合適的隔離級(jí)別平衡性能和一致性-在應(yīng)用層添加邏輯防止臟讀-使用MVCC（多版本并發(fā)控制）答案11（14分）電商訂單表設(shè)計(jì)：sqlCREATETABLEorders(idBIGINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,user_idINT,order_snVARCHAR(32)UNIQUE,total_amountDECIMAL(10,2),statusENUM('待支付','已支付','已發(fā)貨','已完成','已取消'),created_atDATETIME,updated_atDATETIME,pay_timeDATETIME,ship_timeDATETIME,receive_timeDATETIME,cancel_timeDATETIME,FOREIGNKEY(user_id)REFERENCESusers(id));索引設(shè)計(jì)：-主鍵索引(id)-聚合索引(user_id,created_at)-查詢優(yōu)化：為status,created_at添加索引答案12（14分）數(shù)據(jù)庫(kù)索引類型：1.B-Tree索引：最常用，適用于范圍查詢和排序-示例：