2026年工程師面試常見問題及答案詳解一、編程與算法（共5題，每題10分，總分50分）1.題目：請實現(xiàn)一個函數(shù)，輸入一個非負整數(shù)`n`，返回`n`的二進制表示中`1`的個數(shù)。例如，輸入`11`（二進制為`1011`），輸出`3`。答案：pythondefcount_bits(n):count=0whilen:count+=n&1n>>=1returncount解析：使用位運算技巧，每次將`n`右移一位，并統(tǒng)計最低位的`1`的個數(shù)。時間復雜度為O(logn)。2.題目：給定一個排序數(shù)組，例如`[1,2,4,4,5,6]`，返回其中所有重復至少兩次的元素。答案：pythondeffind_duplicates(nums):result=[]i=0whilei<len(nums):ifnums[i]!=nums[i-1]:nums[i],nums[i-1]=nums[i-1],nums[i]elifnums[i]!=nums[i+1]:result.append(nums[i])else:i+=2i+=1returnresult解析：利用排序數(shù)組的特性，通過交換相鄰元素來識別重復項。時間復雜度為O(n)，空間復雜度為O(1)。3.題目：實現(xiàn)一個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=self.order.pop(0)delself.cache[oldest]self.cache[key]=valueself.order.append(key)解析：使用哈希表存儲鍵值對，雙端隊列維護訪問順序。`get`操作將鍵移動到隊尾，`put`操作先刪除最久未使用的鍵。4.題目：給定一個鏈表，反轉(zhuǎn)其節(jié)點，例如`1->2->3`變?yōu)閌3->2->1`。答案：pythondefreverse_linked_list(head):prev=Nonecurrent=headwhilecurrent:next_node=current.nextcurrent.next=prevprev=currentcurrent=next_nodereturnprev解析：迭代反轉(zhuǎn)鏈表，每次改變節(jié)點指針方向。時間復雜度為O(n)，空間復雜度為O(1)。5.題目：實現(xiàn)快速排序算法。答案：pythondefquick_sort(arr):iflen(arr)<=1:returnarrpivot=arr[len(arr)//2]left=[xforxinarrifx<pivot]middle=[xforxinarrifx==pivot]right=[xforxinarrifx>pivot]returnquick_sort(left)+middle+quick_sort(right)解析：選擇樞軸元素，將數(shù)組分為小于、等于、大于三部分，遞歸排序。平均時間復雜度為O(nlogn)。二、系統(tǒng)設(shè)計（共3題，每題20分，總分60分）1.題目：設(shè)計一個高并發(fā)的短鏈接系統(tǒng)，要求支持每秒百萬級請求。答案：1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：-使用Redis存儲短鏈接映射關(guān)系（鍵為短碼，值為長鏈接），設(shè)置過期時間。-使用分布式ID生成器（如Snowflake算法）生成唯一短碼。2.分布式架構(gòu)：-使用Nginx負載均衡，分攤請求到多個后端服務。-后端服務可部署為無狀態(tài)容器（Kubernetes），彈性伸縮。3.緩存策略：-使用本地緩存（如Memcached）減少Redis查詢壓力。-設(shè)置緩存預熱機制，提前加載熱點數(shù)據(jù)。解析：核心在于高可用、高并發(fā)和快速響應。分布式ID、緩存、負載均衡是關(guān)鍵。2.題目：設(shè)計一個實時消息推送系統(tǒng)，例如微信、抖音的推送通知。答案：1.消息隊列：-使用Kafka或RabbitMQ存儲推送請求，確保不丟失。2.推送服務：-使用FCM/APNS推送原生通知，或自建WebSocket長連接（適用于實時性要求高的場景）。3.用戶管理：-使用Redis存儲用戶設(shè)備token，支持批量推送。-根據(jù)用戶標簽進行精準推送。解析：重點在于消息的可靠傳遞和實時性，結(jié)合多種推送方式提升用戶體驗。3.題目：設(shè)計一個分布式數(shù)據(jù)庫的讀寫分離方案。答案：1.主從復制：-主庫處理寫請求，從庫處理讀請求。-使用MySQL主從復制或PostgreSQLStreamingReplication。2.負載均衡：-使用Keepalived/HAProxy做高可用切換。-讀請求通過負載均衡器分攤到多個從庫。3.緩存優(yōu)化：-讀熱點數(shù)據(jù)緩存到Redis，減少數(shù)據(jù)庫壓力。解析：核心是提升讀性能和可用性，通過主從、負載均衡和緩存組合實現(xiàn)。三、數(shù)據(jù)庫與SQL（共2題，每題15分，總分30分）1.題目：假設(shè)有表`orders`（`id`,`user_id`,`status`,`created_at`），查詢每個用戶的訂單數(shù)量，并按數(shù)量降序排列。答案：sqlSELECTuser_id,COUNT()ASorder_countFROMordersGROUPBYuser_idORDERBYorder_countDESC;解析：使用`GROUPBY`分組統(tǒng)計，`ORDERBY`排序。2.題目：查詢`orders`表中狀態(tài)為`completed`的訂單，按創(chuàng)建時間倒序排列，但每頁顯示10條，第2頁的數(shù)據(jù)。答案：sqlSELECTFROMordersWHEREstatus='completed'ORDERBYcreated_atDESCLIMIT10OFFSET10;解析：`LIMIT`控制條數(shù)，`OFFSET`跳過前幾條數(shù)據(jù)。四、網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)（共3題，每題15分，總分45分）1.題目：解釋TCP三次握手過程，為什么不能是兩次握手？答案：1.三次握手：-客戶端發(fā)送SYN，服務器回復SYN-ACK，客戶端回復ACK。-確保雙方收發(fā)能力正常。2.為什么不能是兩次：-若客戶端發(fā)送的SYN丟失，服務器會誤認為連接建立，等待客戶端響應，浪費資源。解析：核心是保證連接的可靠性，兩次握手無法處理失序或丟失的SYN包。2.題目：DNS查詢過程是怎樣的？答案：1.遞歸查詢：-客戶端請求DNS服務器，若服務器未緩存，則轉(zhuǎn)發(fā)到根服務器。2.迭代查詢：-根服務器指向頂級域（如`.com`），頂級域指向權(quán)威域名服務器。3.返回結(jié)果：-權(quán)威服務器返回最終IP，DNS服務器緩存并響應客戶端。解析：DNS通過逐級查詢定位域名對應的IP，避免重復請求。3.題目：解釋HTTP緩存機制（強緩存和協(xié)商緩存）。答案：1.強緩存：-瀏覽器直接使用本地緩存（`Cache-Control:max-age`或`Expires`）。2.協(xié)商緩存：-瀏覽器發(fā)送`If-None-Match`/`If-Modified-Since`，服務器判斷是否返回新內(nèi)容。解析：強緩存減少請求，協(xié)商緩存保證內(nèi)容更新。五、操作系統(tǒng)與并發(fā)（共2題，每題15分，總分30分）1.題目：解釋Linux的進程狀態(tài)（運行、就緒、阻塞、僵尸）。答案：1.運行：CPU正在執(zhí)行。2.就緒：等待CPU調(diào)度。3.阻塞：等待I/O或信號。4.僵尸：父進程未回收資源，無法刪除。解析：進程狀態(tài)反映資源使用和調(diào)度情況。2.題目：如何實現(xiàn)線程安全？答案：1.互斥鎖（