2026年智能科技公司軟件工程師面試題及答案一、編程語言基礎(chǔ)（3題，每題10分，共30分）1.題目（10分）：請用Python實現(xiàn)一個函數(shù)，輸入一個正整數(shù)n，返回一個列表，其中包含從1到n的所有奇數(shù)，但不能使用任何內(nèi)置的奇數(shù)判斷方法（如`%2`）。答案與解析：pythondefget_odd_numbers(n):result=[]foriinrange(n):if(i//2)2!=i:result.append(i)returnresult示例print(get_odd_numbers(10))#輸出:[1,3,5,7,9]解析：通過整數(shù)除法`i//2`將數(shù)字轉(zhuǎn)換為半整數(shù)（如4變?yōu)?），再乘以2得到偶數(shù)，若原始數(shù)字與該偶數(shù)不相等，則說明是奇數(shù)。避免使用`%`操作符，考察算法設(shè)計能力。2.題目（10分）：用Java實現(xiàn)一個方法，接收一個字符串，返回該字符串中所有單詞的逆序排列（單詞之間用空格分隔）。例如，輸入`"helloworld"`，輸出`"ollehdlrow"`。答案與解析：javapublicStringreverseWords(Strings){String[]words=s.split("");StringBuildersb=newStringBuilder();for(Stringword:words){sb.append(newStringBuilder(word).reverse().toString()).append("");}returnsb.toString().trim();}解析：先按空格拆分字符串，再對每個單詞進行反轉(zhuǎn)，最后拼接回空格分隔的字符串。考察Java字符串操作和循環(huán)控制能力。3.題目（10分）：用C++實現(xiàn)一個函數(shù)，輸入一個浮點數(shù)x，返回其絕對值，但不能使用標準庫的`abs`函數(shù)。答案與解析：cppdoublegetAbsoluteValue(doublex){returnx<0?-x:x;}解析：通過條件運算符判斷x的正負，若為負則取相反數(shù)，否則直接返回?？疾旎具壿嬁刂颇芰?。二、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法（5題，每題12分，共60分）1.題目（12分）：請用鏈表實現(xiàn)一個LRU（LeastRecentlyUsed）緩存機制，支持`get(key)`和`put(key,value)`操作，要求時間復(fù)雜度為O(1)。答案與解析：pythonclassNode:def__init__(self,key,value):self.key=keyself.value=valueself.prev=Noneself.next=NoneclassLRUCache:def__init__(self,capacity:int):self.capacity=capacityself.cache={}self.head=Node(0,0)self.tail=Node(0,0)self.head.next=self.tailself.tail.prev=self.headdefget(self,key:int)->int:ifkeyinself.cache:node=self.cache[key]self._remove(node)self._add(node)returnnode.valuereturn-1defput(self,key:int,value:int)->None:ifkeyinself.cache:self._remove(self.cache[key])node=Node(key,value)self.cache[key]=nodeself._add(node)iflen(self.cache)>self.capacity:lru=self.head.nextself._remove(lru)delself.cache[lru.key]def_remove(self,node):delself.cache[node.key]node.prev.next=node.nextnode.next.prev=node.prevdef_add(self,node):node.next=self.head.nextnode.next.prev=nodeself.head.next=nodenode.prev=self.head解析：使用雙向鏈表和哈希表實現(xiàn)LRU緩存：鏈表維護訪問順序，哈希表實現(xiàn)O(1)查找。`get`操作將節(jié)點移動到鏈表尾部，`put`操作時若超出容量則刪除鏈表頭部節(jié)點。2.題目（12分）：給定一個無重復(fù)元素的數(shù)組，返回所有可能的子集（冪集）。例如，輸入`[1,2,3]`，輸出`[[],[1],[2],[1,2],[3],[1,3],[2,3],[1,2,3]]`。答案與解析：pythondefsubsets(nums):result=[]subset=[]defdfs(index):result.append(subset.copy())foriinrange(index,len(nums)):subset.append(nums[i])dfs(i+1)subset.pop()dfs(0)returnresult示例print(subsets([1,2,3]))解析：使用回溯算法，通過遞歸遍歷所有可能的選擇（選或不選當前元素）。時間復(fù)雜度為O(2^n)，空間復(fù)雜度為O(n)?？疾爝f歸和動態(tài)規(guī)劃思維。3.題目（12分）：用二分查找實現(xiàn)一個算法，在一個已排序的數(shù)組中查找第一個大于等于目標值的元素的位置。若不存在則返回數(shù)組長度。答案與解析：pythondeffind_first_ge(nums,target):left,right=0,len(nums)whileleft<right:mid=left+(right-left)//2ifnums[mid]>=target:right=midelse:left=mid+1returnleft示例print(find_first_ge([1,2,4,5,6],3))#輸出:2解析：二分查找的變種，關(guān)鍵在于`mid`的更新方向。若`nums[mid]>=target`則縮小右邊界，否則擴大左邊界。最終返回左邊界作為答案。4.題目（12分）：設(shè)計一個算法，給定一個字符串，判斷其是否為有效的括號組合（如`"()"`,`"(())"`,`"[{}]"`）。答案與解析：pythondefisValid(s:str)->bool:stack=[]mapping={')':'(','}':'{',']':'['}forcharins:ifcharinmapping:top=stack.pop()ifstackelse'#'ifmapping[char]!=top:returnFalseelse:stack.append(char)returnnotstack示例print(isValid("()[]{}"))#輸出:True解析：使用棧結(jié)構(gòu)，遍歷字符串時若遇到右括號則與棧頂左括號匹配，否則壓棧。最終棧為空則有效?？疾鞐５膽?yīng)用。5.題目（12分）：給定一個無向圖，用DFS或BFS算法判斷是否存在從節(jié)點u到節(jié)點v的路徑。答案與解析：pythondefhasPath(graph,u,v):visited=set()defdfs(node):ifnode==v:returnTruevisited.add(node)forneighboringraph[node]:ifneighbornotinvisitedanddfs(neighbor):returnTruereturnFalsereturndfs(u)示例graph={0:[1,2],1:[0,3],2:[0],3:[1]}print(hasPath(graph,0,3))#輸出:True解析：DFS遞歸遍歷圖，標記已訪問節(jié)點，若到達目標節(jié)點則返回True。也可用BFS實現(xiàn)，考察圖遍歷基礎(chǔ)。三、系統(tǒng)設(shè)計與數(shù)據(jù)庫（4題，每題15分，共60分）1.題目（15分）：設(shè)計一個高并發(fā)的短鏈接生成系統(tǒng)，要求：-支持分布式部署-鏈接唯一且可逆-生成速度快答案與解析：方案：1.分布式ID生成器：使用Twitter的Snowflake算法，結(jié)合機器ID和時間戳，確保全局唯一。2.短鏈接映射：將ID映射為62進制短碼（如`aV3zQ`），使用哈希函數(shù)或隨機映射。3.緩存層：Redis緩存熱點短鏈接，減少數(shù)據(jù)庫查詢。4.數(shù)據(jù)庫設(shè)計：主鍵為ID，索引為短碼和目標URL。偽代碼示例：pythondefgenerate_short_link(url):id=snowflake_generator()#生成唯一IDshort_code=encode_base62(id)#轉(zhuǎn)為短碼save_to_db(short_code,url)#存入數(shù)據(jù)庫returnf"/{short_code}"解析：Snowflake算法結(jié)合短碼映射，Redis緩存提升性能，數(shù)據(jù)庫分片支持分布式?？疾旆植际较到y(tǒng)設(shè)計能力。2.題目（15分）：設(shè)計一個實時消息推送系統(tǒng)（如微信、抖音），要求：-支持億級用戶-低延遲-高可用答案與解析：方案：1.消息隊列：Kafka/RabbitMQ分發(fā)消息，解耦服務(wù)。2.推送服務(wù)：WebSocket長連接或推送服務(wù)器（如MQTT）。3.緩存層：Redis存儲在線用戶，快速匹配設(shè)備。4.負載均衡：多機房部署，DNS輪詢或負載均衡器（如Nginx）。偽代碼示例：python用戶訂閱消息defsubscribe_user(user_id,topic):redis.sadd("online_users",user_id)duce(topic,user_id)推送消息defpush_message(topic,message):kafka.send(topic,message)解析：消息隊列+緩存+推送服務(wù)器架構(gòu)，適合高并發(fā)場景?？疾旆植际较⒑蛯崟r系統(tǒng)設(shè)計。3.題目（15分）：設(shè)計一個高并發(fā)的秒殺系統(tǒng)，要求：-防止超賣-限制并發(fā)量-快速響應(yīng)答案與解析：方案：1.分布式鎖：RedisSETNX鎖定庫存。2.限流：令牌桶算法（TokenBucket）。3.數(shù)據(jù)庫優(yōu)化：樂觀鎖（版本號）或行鎖（事務(wù)）。4.異步處理：消息隊列處理訂單，避免阻塞。偽代碼示例：pythondefseckill(item_id,user_id):ifredis.setnx(f"stock:{item_id}",True):update_stock(item_id)#更新庫存create_order(user_id)#創(chuàng)建訂單returnTruereturnFalse解析：分布式鎖+限流+數(shù)據(jù)庫鎖，防止超賣和并發(fā)問題?？疾旄卟l(fā)場景下的系統(tǒng)設(shè)計。4.題目（15分）：設(shè)計一個大數(shù)據(jù)量（如TB級）的日志分析系統(tǒng)，要求：-支持實時分析-支持離線分析-高擴展性答案與解析：方案：1.日志采集：Flume/Kafka收集日志。2.實時分析：SparkStreaming/Flink處理實時數(shù)據(jù)。3.離線分析：HadoopHDFS存儲日志，Spark/Hive批處理。4.數(shù)據(jù)倉庫：ClickHouse/Redshift存儲分析結(jié)果。偽代碼示例：python實時分析defprocess_realtime_logs(log_stream):forloginlog_stream:analyze(log)離線分析defanalyze_offline_logs(hdfs_path):df=spark.read.parquet(hdfs_path)result=df.groupBy("event").count()result.write.to_clickhouse("analysis_table")解析：流批一體架構(gòu)，適合大數(shù)據(jù)量分析?？疾齑髷?shù)據(jù)處理技術(shù)棧。四、綜合編程題（2題，每題20分，共40分）1.題目（20分）：用Python實現(xiàn)一個簡單的搜索引擎爬蟲，要求：-支持關(guān)鍵詞搜索-去重URL-返回Top10結(jié)果答案與解析：pythonimportrequestsfrombs4importBeautifulSoupfromurllib.parseimporturljoin,urlparsefromcollectionsimportdequeclassSimpleSearchEngine:def__init__(self):self.visited=set()self.queue=deque()self.urls=set()defcrawl(self,start_url,keyword):self.queue.append(start_url)whileself.queue:url=self.queue.popleft()ifurlinself.visited:continueself.visited.add(url)self.urls.add(url)iflen(self.urls)>1000:#限制爬取數(shù)量breaktry:response=requests.get(url)soup=BeautifulSoup(response.text,'html.parser')self.extract_links(soup,url)ifself.search_keyword(soup,keyword):self.save_result(url)except:continuedefextract_links(self,soup,base_url):forlinkinsoup.find_all('a',href=True):full_url=urljoin(base_url,link['href'])ifurlparse(full_url).netloc==urlparse(start_url).netloc:self.queue.append(full_url)defsearch_keyword(self,soup,keyword):returnkeywordinsoup.get_text()defsave_result(self,url):保存到文件或數(shù)據(jù)庫pass示例engine=SimpleSearchEngine()engine.crawl("","Python")解析：BFS爬取網(wǎng)站，使用集合去重URL，通過關(guān)鍵詞匹配保存結(jié)果。考察網(wǎng)絡(luò)爬蟲基礎(chǔ)。2.題目（20分）：用Java實現(xiàn)一個簡單的分布式鎖服務(wù)，要求：-支持跨機器鎖定-防止死鎖-可重入答案與解析：javaimport