2026年程序員編程面試題及解析一、編程語言基礎（5題，每題10分，共50分）1.Python編程題（10分）題目：編寫一個Python函數(shù)，接收一個字符串列表，返回一個新列表，其中包含原列表中所有以大寫字母開頭的字符串，并按字母順序排序。如果原列表為空或不存在，則返回空列表。示例輸入：`['apple','Banana','cherry','Avocado','date']`示例輸出：`['Avocado','Banana']`答案：pythondeffilter_uppercase(strings):ifnotstrings:return[]returnsorted([sforsinstringsifsands[0].isupper()])解析：-首先檢查輸入列表是否為空或無效，如果是則直接返回空列表。-使用列表推導式篩選出以大寫字母開頭的字符串（`s[0].isupper()`）。-使用`sorted()`函數(shù)按字母順序排序結(jié)果。-注意處理字符串為空的情況（`sands[0]`），避免索引錯誤。2.Java編程題（10分）題目：實現(xiàn)一個Java方法，接收一個整數(shù)數(shù)組，返回一個新數(shù)組，其中包含原數(shù)組中的所有偶數(shù)，并按升序排列。如果原數(shù)組為空或不存在，則返回空數(shù)組。示例輸入：`[5,2,9,4,1,6]`示例輸出：`[2,4,6]`答案：javaimportjava.util.Arrays;publicclassEvenSort{publicstaticint[]filterEven(int[]arr){if(arr==null||arr.length==0){returnnewint[0];}int[]evens=Arrays.stream(arr).filter(n->n%2==0).toArray();Arrays.sort(evens);returnevens;}publicstaticvoidmain(String[]args){int[]input={5,2,9,4,1,6};System.out.println(Arrays.toString(filterEven(input)));}}解析：-使用`Arrays.stream(arr)`將數(shù)組轉(zhuǎn)換為流。-通過`filter(n->n%2==0)`篩選出偶數(shù)。-使用`toArray()`將流轉(zhuǎn)換回數(shù)組。-使用`Arrays.sort(evens)`對偶數(shù)數(shù)組進行升序排序。-處理空數(shù)組的情況，直接返回空數(shù)組。3.JavaScript編程題（10分）題目：編寫一個JavaScript函數(shù)，接收一個對象數(shù)組，每個對象包含`name`和`age`屬性。返回一個新數(shù)組，其中包含所有年齡大于等于18的對象，并按`age`降序排列。示例輸入：`[{'name':'Alice','age':25},{'name':'Bob','age':17},{'name':'Charlie','age':20}]`示例輸出：`[{'name':'Charlie','age':20},{'name':'Alice','age':25}]`答案：javascriptfunctionfilterAdults(people){if(!Array.isArray(people)||people.length===0){return[];}returnpeople.filter(person=>person.age>=18).sort((a,b)=>b.age-a.age);}解析：-檢查輸入是否為數(shù)組且非空。-使用`filter(person=>person.age>=18)`篩選年齡大于等于18的對象。-使用`sort((a,b)=>b.age-a.age)`按`age`降序排列。-注意處理輸入為空或非數(shù)組的情況。4.C++編程題（10分）題目：實現(xiàn)一個C++函數(shù)，接收一個字符串，返回一個新字符串，其中所有小寫字母轉(zhuǎn)換為大寫字母，其余字符保持不變。如果輸入為空或為`nullptr`，則返回空字符串。示例輸入：`"Hello,World!"`示例輸出：`"HELLO,WORLD!"`答案：cppinclude<string>std::stringto_uppercase(conststd::stringinput){if(!input||input->empty()){return"";}std::stringresult;for(charc:input){if(islower(c)){result+=toupper(c);}else{result+=c;}}returnresult;}解析：-檢查輸入是否為空或為`nullptr`。-遍歷輸入字符串的每個字符：-使用`islower(c)`判斷是否為小寫字母。-使用`toupper(c)`轉(zhuǎn)換為大寫字母。-非小寫字母的字符保持不變。-返回轉(zhuǎn)換后的字符串。5.Go編程題（10分）題目：編寫一個Go函數(shù)，接收一個整數(shù)切片，返回一個新切片，其中包含原切片中的所有正數(shù)，并按降序排列。如果原切片為空或不存在，則返回空切片。示例輸入：`[3,-1,0,5,-2,4]`示例輸出：`[5,4,3]`答案：gopackagemainimport("sort")funcfilterPositive(nums[]int)[]int{iflen(nums)==0{return[]int{}}positives:=make([]int,0)for_,num:=rangenums{ifnum>0{positives=append(positives,num)}}sort.Sort(sort.Reverse(sort.IntSlice(positives)))returnpositives}解析：-檢查輸入切片是否為空。-遍歷輸入切片，篩選出正數(shù)并存儲在`positives`切片中。-使用`sort.Sort(sort.Reverse(sort.IntSlice(positives)))`按降序排列。-返回排序后的切片。二、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法（5題，每題10分，共50分）6.數(shù)組與字符串（10分）題目：給定一個字符串`s`和一個整數(shù)`k`，編寫一個函數(shù)，返回`s`中所有長度為`k`的子字符串，并按字典順序排序。如果`s`為空或`k`大于`s`的長度，則返回空列表。示例輸入：`s="abcdef",k=3`示例輸出：`["abc","bcd","cde","def"]`答案：pythondefsubstring_k(s,k):ifnotsork>len(s):return[]returnsorted([s[i:i+k]foriinrange(len(s)-k+1)])解析：-檢查輸入是否有效（`s`非空且`k`不大于`s`的長度）。-使用列表推導式生成所有長度為`k`的子字符串。-使用`sorted()`按字典順序排序。-處理無效輸入時返回空列表。7.鏈表（10分）題目：實現(xiàn)一個函數(shù)，刪除鏈表中所有重復的節(jié)點，只保留不重復的節(jié)點。返回修改后的鏈表頭節(jié)點。示例輸入：`[1->2->3->3->2->1]`示例輸出：`[1->2->3]`答案：pythonclassListNode:def__init__(self,val=0,next=None):self.val=valself.next=nextdefdelete_duplicates(head):ifnothead:returnNonedummy=ListNode(0)dummy.next=headprev,curr=dummy,headwhilecurr:whilecurr.nextandcurr.val==curr.next.val:curr=curr.nextifprev.next==curr:prev=prev.nextelse:prev.next=curr.nextcurr=curr.nextreturndummy.next解析：-使用虛擬頭節(jié)點`dummy`簡化邊界處理。-使用兩個指針`prev`和`curr`遍歷鏈表：-`curr`移動到重復節(jié)點的末尾。-`prev.next`指向`curr.next`，跳過重復節(jié)點。-返回修改后的鏈表頭節(jié)點。8.棧與隊列（10分）題目：編寫一個函數(shù)，判斷一個字符串是否是有效的括號組合（只考慮`'('`,`')'`,`'{'`,`'}'`,`'['`,`']'`）。有效括號必須完全匹配且嵌套正確。示例輸入：`"()[]{}"`示例輸出：`True`示例輸入：`"(]"`示例輸出：`False`答案：pythondefisValid(s):stack=[]mapping={')':'(','}':'{',']':'['}forcharins:ifcharinmapping:top_element=stack.pop()ifstackelse'#'ifmapping[char]!=top_element:returnFalseelse:stack.append(char)returnnotstack解析：-使用棧來存儲左括號。-遍歷字符串：-遇到右括號時，檢查棧頂是否匹配對應的左括號。-不匹配則返回`False`。-不匹配則返回`False`。-最后檢查棧是否為空，為空則有效，否則無效。9.樹（10分）題目：編寫一個函數(shù)，二叉樹的中序遍歷結(jié)果。中序遍歷的順序是：先遍歷左子樹，然后訪問根節(jié)點，最后遍歷右子樹。示例輸入：1/\23/\45示例輸出：`[4,2,5,1,3]`答案：pythonclassTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=rightdefinorder_traversal(root):result=[]definorder(node):ifnode:inorder(node.left)result.append(node.val)inorder(node.right)inorder(root)returnresult解析：-使用遞歸實現(xiàn)中序遍歷。-定義輔助函數(shù)`inorder(node)`：-遍歷左子樹。-訪問當前節(jié)點（添加到`result`）。-遍歷右子樹。-最終返回`result`列表。10.排序與搜索（10分）題目：給定一個排序數(shù)組和一個目標值，編寫一個函數(shù)，返回目標值在數(shù)組中的索引。如果不存在，則返回`-1`。要求時間復雜度為`O(logn)`。示例輸入：`nums=[1,2,4,5,6,8],target=5`示例輸出：`3`答案：pythondefbinary_search(nums,target):left,right=0,len(nums)-1whileleft<=right:mid=(left+right)//2ifnums[mid]==target:returnmidelifnums[mid]<target:left=mid+1else:right=mid-1return-1解析：-使用二分查找算法：-初始化左右指針`left`和`right`。-計算中間位置`mid`。-如果`nums[mid]`等于目標值，返回`mid`。-如果`nums[mid]`小于目標值，調(diào)整左指針為`mid+1`。-如果`nums[mid]`大于目標值，調(diào)整右指針為`mid-1`。-如果未找到，返回`-1`。三、系統(tǒng)設計（3題，每題10分，共30分）11.微服務架構(gòu)（10分）題目：設計一個簡單的電商系統(tǒng)，使用微服務架構(gòu)。列出至少三個核心服務及其職責，并簡述它們之間的通信方式。答案：1.用戶服務（UserService）：負責用戶注冊、登錄、個人信息管理。使用RESTAPI提供用戶相關接口，數(shù)據(jù)庫存儲用戶信息。2.商品服務（ProductService）：負責商品信息管理、庫存管理。使用RESTAPI提供商品相關接口，數(shù)據(jù)庫存儲商品信息。3.訂單服務（OrderService）：負責訂單生成、支付、狀態(tài)管理。使用RESTAPI提供訂單相關接口，數(shù)據(jù)庫存儲訂單信息。通信方式：-服務間使用RESTAPI進行同步通信。-使用消息隊列（如RabbitMQ）處理異步任務，如訂單狀態(tài)變更通知。-使用服務發(fā)現(xiàn)機制（如Consul）實現(xiàn)服務注冊與發(fā)現(xiàn)。解析：-微服務架構(gòu)將系統(tǒng)拆分為獨立的服務，提高可擴展性和可維護性。-各服務職責明確，獨立部署和擴展。-使用RESTAPI和消息隊列實現(xiàn)服務間通信，保證系統(tǒng)的高可用性和解耦。12.分布式系統(tǒng)（10分）題目：設計一個高并發(fā)的短鏈系統(tǒng)（如`tinyurl`）。簡述系統(tǒng)架構(gòu)，并說明如何處理高并發(fā)請求。答案：系統(tǒng)架構(gòu)：1.請求分發(fā)服務（LoadBalancer）：使用Nginx或HAProxy分發(fā)請求到后端服務集群。2.短鏈服務（ShortURLService）：核心服務，生成短鏈、查詢短鏈對應長鏈。使用Redis緩存熱點短鏈，提高查詢效率。3.數(shù)據(jù)庫（PostgreSQL/MySQL）：存儲短鏈與長鏈的映射關系。4.消息隊列（Kafka）：處理異步任務，如短鏈生成后的通知。高并發(fā)處理：-使用緩存（Redis）減少數(shù)據(jù)庫查詢壓力。-數(shù)據(jù)庫讀寫分離，使用分庫分表提高并發(fā)能力。-消息隊列異步處理非核心任務，如日志記錄、通知。-使用限流機制（如令牌桶算法）防止過載。解析：-短鏈系統(tǒng)需要處理大量并發(fā)請求，架構(gòu)設計要保證高可用性和高并發(fā)能力。-使用緩存和數(shù)據(jù)庫優(yōu)化查詢性能。-消息隊列和限流機制保證系統(tǒng)穩(wěn)定性。13.數(shù)據(jù)庫設計（10分）題目：設計一個簡單的博客系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)。包括至少三個表，并說明表之間的關系。答案：1.用戶表（users）：-`id`（主鍵，自增）-`username`（唯一）-`email`（唯一）-`password_hash`-`created_at`2.文章表（posts）：-`id`（主鍵，自增）-`user_id`（外鍵，關聯(lián)`users.id`）-`title`-`content`-`created_at`-`updated_at`3.評論表（comments）：-`id`（主鍵，自增）-`post_id`（外鍵，關聯(lián)`posts.id`）-`user_id`（外鍵，關聯(lián)`users.id`）-`content`-`created_at`表關系：-一個用戶可以發(fā)布多篇文章（一對多關系）。-一篇文章可以有多個評論（一對多關系）。-多個用戶可以評論同一篇文章（多對多關系，通過`comments`表實現(xiàn)）。解析：-數(shù)據(jù)庫設計要保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性。-使用外鍵約束表之間的關系，提高數(shù)據(jù)準確性。-一對多和多對多關系是常見的設計模式，適用于博客系統(tǒng)。四、數(shù)據(jù)庫與存儲（2題，每題10分，共20分）14.SQL查詢（10分）題目：給定以下三個表：-`employees`（員工表）：`id`,`name`,`department_id`-`departments`（部門表）：`id`,`name`-`salaries`（薪資表）：`employee_id`,`salary`,`date`編寫SQL查詢，返回每個部門的平均薪資（保留兩位小數(shù)）。如果某個部門沒有員工，則不顯示該部門。答案：sqlSELECTASdepartment_name,ROUND(AVG(s.salary),2)ASaverage_salaryFROMdepartmentsdLEFTJOINemployeeseONd.id=e.department_idLEFTJOINsalariessONe.id=s.employee_idGROUPBY;解析：-使用`LEFTJOIN`確保即使部門沒有員工也能顯示。-`GROUPBY`按部門名稱分組。-`ROUND(AVG(s.salary),2)`計算平均薪資并保留兩位小數(shù)。-沒有員工的部門不會顯示在結(jié)果中。15.NoSQL與緩存（10分）題目：設計一個簡單的電商商品推薦系統(tǒng)。使用Redis緩存商品信息，數(shù)據(jù)庫存儲商品詳細信息。當用戶請求商品信息時，優(yōu)先從Redis獲取，如果Redis沒有則從數(shù)據(jù)庫獲取并更新緩存。答案：系統(tǒng)流程：1.用戶請求商品信息（如`GET/product/123`）。2.系統(tǒng)檢查Redis緩存：-如果存在，直接返回緩存數(shù)據(jù)。-如果不存在，從數(shù)據(jù)庫查詢：-查詢成功，返回數(shù)據(jù)并更新Redis緩存。-查詢失敗，返回錯誤信息。3.Redis緩存使用`SETNX`或`EXPIRE`設置過期時間，保證數(shù)據(jù)時效性。偽代碼：pythondefget_product_info(product_id):cache_key=f"product:{product_id}"嘗試從Redis獲取product=redis.get(cache_key)ifproduct:returnjson.loads(product)從數(shù)據(jù)庫獲取product=database.get_product_by_id(product_id)ifproduct:redis.setex(cache_key,3600,json.dumps(product))#設置1小時過期returnproduct解析：-使用Redis緩存減少數(shù)據(jù)庫查詢次