2026年程序員高級面試題及編程技巧探討一、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（20題，共100分）1.逆波蘭表達(dá)式求值（5分）題目：給定一個(gè)只包含數(shù)字和運(yùn)算符（+，-，，/）的逆波蘭表達(dá)式，返回表達(dá)式的值。逆波蘭表達(dá)式是后綴表達(dá)式，其中每個(gè)運(yùn)算符都在其兩個(gè)操作數(shù)之后。示例：輸入：["2","1","+","3",""]，輸出：9，解釋：首先計(jì)算1+2=3，然后33=9。要求：不能使用額外的棧結(jié)構(gòu)，需考慮整數(shù)溢出問題。2.排序鏈表（7分）題目：給定一個(gè)鏈表，請對其按照升序進(jìn)行排序?？梢圆捎脷w并排序或快速排序，需說明選擇的原因。要求：鏈表節(jié)點(diǎn)定義如下：pythonclassListNode:def__init__(self,val=0,next=None):self.val=valself.next=next3.缺失的第一個(gè)正數(shù)（6分）題目：給定一個(gè)未排序的整數(shù)數(shù)組，找出其中缺失的第一個(gè)正數(shù)。假設(shè)數(shù)組中的數(shù)字范圍在1到n（n為數(shù)組長度）。示例：輸入：[3,4,-1,1]，輸出：2。要求：時(shí)間復(fù)雜度O(n)，空間復(fù)雜度O(1)。4.字符串解碼（5分）題目：給定一個(gè)由數(shù)字和字母組成的字符串，將數(shù)字前面的字母重復(fù)相應(yīng)次數(shù)后解碼。返回解碼后的字符串。示例：輸入："3[a]2[bc]",輸出："aaabcbc"。要求：需考慮嵌套解碼的情況，如"3[a2[c]]"。5.二叉樹的最大深度（4分）題目：給定一個(gè)二叉樹，返回其最大深度。最大深度是從根節(jié)點(diǎn)到最遠(yuǎn)葉子節(jié)點(diǎn)的最長路徑上的節(jié)點(diǎn)數(shù)量。要求：采用遞歸或迭代方式實(shí)現(xiàn)。6.字符串轉(zhuǎn)換整數(shù)（ATOI）實(shí)現(xiàn)（6分）題目：實(shí)現(xiàn)一個(gè)字符串轉(zhuǎn)換整數(shù)的函數(shù)，需要處理正負(fù)號、前導(dǎo)空格、非數(shù)字字符等情況。要求：需考慮整數(shù)溢出問題，返回32位有符號整數(shù)。7.最長有效括號（7分）題目：給定一個(gè)只包含'('和')'的字符串，找出最長有效（格式正確）括號的長度。示例：輸入："(()"，輸出：2。要求：可以采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃或棧實(shí)現(xiàn)。8.盈余最大化問題（6分）題目：給定一個(gè)非負(fù)數(shù)組nums，每個(gè)元素代表一個(gè)項(xiàng)目的收益，和一個(gè)非負(fù)數(shù)組costs，每個(gè)元素代表一個(gè)項(xiàng)目的成本。選擇若干個(gè)項(xiàng)目，使得總收益減去總成本的最大值。示例：nums=[10,20,30],costs=[5,10,15]，輸出：15。要求：不能選擇重疊的項(xiàng)目，即不能同時(shí)選擇兩個(gè)有共同資源的項(xiàng)目。9.矩陣中的路徑（6分）題目：給定一個(gè)m×n的網(wǎng)格，和一個(gè)起點(diǎn)和終點(diǎn)，判斷是否存在一條從起點(diǎn)到終點(diǎn)的路徑，路徑只能向下或向右移動(dòng)。示例：輸入網(wǎng)格：[["1","0","0","0"],["1","0","0","0"],["1","1","1","1"]]起點(diǎn)(0,0)，終點(diǎn)(3,3)，輸出：true。要求：可以使用回溯或動(dòng)態(tài)規(guī)劃實(shí)現(xiàn)。10.數(shù)組中的第K個(gè)最大元素（5分）題目：給定一個(gè)非降序的整數(shù)數(shù)組，找到其中第K個(gè)最大元素。示例：輸入：[3,2,1,5,6,4],k=2，輸出：5。要求：可以采用快速選擇算法或堆實(shí)現(xiàn)。11.翻轉(zhuǎn)二叉樹（4分）題目：給定一個(gè)二叉樹，翻轉(zhuǎn)它的每個(gè)節(jié)點(diǎn)。示例：輸入：a/\bc/\de輸出：a/\cb/\ed要求：采用遞歸或迭代方式實(shí)現(xiàn)。12.數(shù)組中的重復(fù)數(shù)字（5分）題目：給定一個(gè)包含n個(gè)整數(shù)的數(shù)組，找出所有重復(fù)的數(shù)字，且每個(gè)重復(fù)數(shù)字出現(xiàn)次數(shù)至少為兩次。示例：輸入：[4,3,2,7,8,2,3,1]，輸出：[2,3]。要求：時(shí)間復(fù)雜度O(n)，空間復(fù)雜度O(1)。13.最小覆蓋子串（7分）題目：給定一個(gè)字符串s和一個(gè)字符串t，在s中找出包含t所有字符的最小子串。示例：s="ADOBECODEBANC",t="ABC"，輸出："BANC"。要求：可以使用滑動(dòng)窗口算法實(shí)現(xiàn)。14.爬樓梯問題（6分）題目：假設(shè)你正在爬樓梯，每次可以爬1或2級，給定n階樓梯，有多少種不同的爬法？示例：n=3，輸出：3。要求：可以使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃或數(shù)學(xué)方法解決。15.有效的數(shù)獨(dú)（5分）題目：給定一個(gè)9×9的數(shù)獨(dú)棋盤，判斷是否有效。數(shù)獨(dú)棋盤每一行、每一列以及每個(gè)3×3的小格子中都不重復(fù)數(shù)字1-9。要求：可以使用哈希集合記錄已出現(xiàn)的數(shù)字。16.括號的有效性（4分）題目：給定一個(gè)字符串，判斷其中的括號（包括圓括號、方括號和花括號）是否有效。示例：輸入："()[]{}",輸出：true。要求：可以使用棧結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。17.旋轉(zhuǎn)數(shù)組的最小數(shù)字（6分）題目：給定一個(gè)旋轉(zhuǎn)排序數(shù)組，找出其中最小的數(shù)字。示例：輸入：[3,4,5,1,2]，輸出：1。要求：可以使用二分查找算法實(shí)現(xiàn)。18.字符串的排列（7分）題目：給定兩個(gè)字符串s1和s2，判斷s2是否是s1的字母異位詞。示例：s1="rat",s2="car"，輸出：true。要求：可以使用哈希表統(tǒng)計(jì)字符頻率。19.重建二叉樹（根據(jù)前序和中序遍歷）（6分）題目：給定二叉樹的前序遍歷和中序遍歷，重建該二叉樹。示例：前序：[3,9,20,15,7]，中序：[9,3,15,20,7]，輸出對應(yīng)的二叉樹。要求：采用遞歸方式重建。20.最長回文子串（6分）題目：給定一個(gè)字符串，找到其中最長的回文子串。示例：輸入："babad"，輸出："bab"或"aba"。要求：可以使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃或中心擴(kuò)展法實(shí)現(xiàn)。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)（5題，共50分）21.微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)（10分）題目：設(shè)計(jì)一個(gè)短鏈接服務(wù)，要求支持高并發(fā)、高可用、可擴(kuò)展。需要說明服務(wù)架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)選擇及理由。要求：考慮分布式部署、負(fù)載均衡、緩存策略等問題。22.數(shù)據(jù)庫分庫分表方案（8分）題目：給定一個(gè)電商系統(tǒng)，用戶量預(yù)計(jì)達(dá)千萬級別，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫分庫分表方案。需要說明選擇原因和具體實(shí)現(xiàn)。要求：考慮讀寫分離、數(shù)據(jù)一致性、擴(kuò)展性等問題。23.推薦系統(tǒng)架構(gòu)（10分）題目：設(shè)計(jì)一個(gè)新聞推薦系統(tǒng)的架構(gòu)，要求支持實(shí)時(shí)推薦、離線計(jì)算、A/B測試。需要說明數(shù)據(jù)流、技術(shù)選型及挑戰(zhàn)。要求：考慮數(shù)據(jù)采集、特征工程、模型訓(xùn)練等問題。24.高并發(fā)秒殺系統(tǒng)設(shè)計(jì)（10分）題目：設(shè)計(jì)一個(gè)秒殺系統(tǒng)，要求支持每秒數(shù)千次請求。需要說明系統(tǒng)架構(gòu)、防作弊策略及性能優(yōu)化。要求：考慮鎖機(jī)制、分布式事務(wù)、消息隊(duì)列等問題。25.消息隊(duì)列選型及架構(gòu)設(shè)計(jì)（12分）題目：設(shè)計(jì)一個(gè)訂單處理系統(tǒng)，需要使用消息隊(duì)列實(shí)現(xiàn)訂單異步處理。要求說明消息隊(duì)列選型、架構(gòu)設(shè)計(jì)及處理流程。要求：考慮消息可靠性、順序性、延遲等問題。三、數(shù)據(jù)庫（10題，共40分）26.SQL優(yōu)化問題（6分）題目：給定以下SQL查詢，如何優(yōu)化其性能？sqlSELECTFROMordersWHEREorder_dateBETWEEN'2025-01-01'AND'2025-12-31'ORDERBYorder_idDESCLIMIT100;要求：說明索引選擇、查詢改寫等優(yōu)化方法。27.事務(wù)隔離級別（5分）題目：解釋數(shù)據(jù)庫事務(wù)的四種隔離級別（讀未提交、讀已提交、可重復(fù)讀、串行化），并說明MySQL默認(rèn)隔離級別及可能存在的問題。要求：考慮臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀等問題。28.索引原理及類型（6分）題目：解釋B+樹索引的原理，并比較不同索引類型（如哈希索引、全文索引）的適用場景。要求：考慮查詢類型、數(shù)據(jù)特點(diǎn)等因素。29.分區(qū)表設(shè)計(jì)（6分）題目：設(shè)計(jì)一個(gè)用戶表的分區(qū)方案，要求支持按時(shí)間范圍查詢且易于擴(kuò)展。要求：說明分區(qū)鍵選擇及分區(qū)類型（范圍、列表等）。30.索引失效場景（6分）題目：列舉常見的索引失效場景，并說明如何避免。要求：考慮函數(shù)使用、隱式類型轉(zhuǎn)換等問題。31.讀寫分離方案（6分）題目：設(shè)計(jì)一個(gè)讀寫分離方案，需要說明主從復(fù)制、讀寫路由及故障切換。要求：考慮數(shù)據(jù)一致性、延遲補(bǔ)償?shù)葐栴}。32.備份與恢復(fù)策略（6分）題目：設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)策略，需要考慮全量備份、增量備份及恢復(fù)流程。要求：考慮備份頻率、存儲方式、恢復(fù)時(shí)間點(diǎn)等問題。33.SQL查詢優(yōu)化（8分）題目：優(yōu)化以下查詢：sqlSELECTuser_id,COUNT()ASorder_countFROMordersJOINusersONorders.user_id=users.user_idWHEREorders.status='completed'GROUPBYuser_idORDERBYorder_countDESCLIMIT10;要求：說明索引選擇、查詢改寫等優(yōu)化方法。34.數(shù)據(jù)庫鎖機(jī)制（6分）題目：解釋數(shù)據(jù)庫行鎖、表鎖、間隙鎖的區(qū)別及適用場景。要求：考慮事務(wù)并發(fā)控制問題。35.索引維護(hù)（6分）題目：說明索引維護(hù)的常見操作（如重建、整理）及其影響。要求：考慮性能開銷、事務(wù)影響等問題。四、網(wǎng)絡(luò)編程（8題，共32分）36.TCP三次握手與四次揮手（6分）題目：解釋TCP三次握手過程及四次揮手過程，并說明為什么不能合并握手機(jī)制。要求：考慮連接建立與斷開機(jī)制。37.HTTP/2與HTTP/3區(qū)別（6分）題目：比較HTTP/2和HTTP/3的主要區(qū)別，并說明HTTP/3的優(yōu)勢及挑戰(zhàn)。要求：考慮二進(jìn)制協(xié)議、QUIC、安全性等問題。38.CDN原理及使用場景（6分）題目：解釋CDN工作原理，并說明其適用場景及優(yōu)勢。要求：考慮網(wǎng)絡(luò)延遲、帶寬壓力等問題。39.DNS解析過程（6分）題目：解釋DNS解析過程，并說明常見的DNS問題及解決方案。要求：考慮緩存、負(fù)載均衡等問題。40.WebSocket協(xié)議（6分）題目：解釋W(xué)ebSocket協(xié)議的工作原理，并說明其適用場景。要求：考慮實(shí)時(shí)通信、雙工通信等問題。41.TCP粘包與拆包問題（6分）題目：解釋TCP粘包與拆包問題，并說明如何解決。要求：考慮應(yīng)用層協(xié)議設(shè)計(jì)問題。42.網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)（6分）題目：列舉常見的網(wǎng)絡(luò)攻擊方式（如DDoS、XSS），并說明防護(hù)措施。要求：考慮防火墻、WAF等問題。43.協(xié)議設(shè)計(jì)（6分）題目：設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的即時(shí)通訊協(xié)議，需要支持消息發(fā)送、接收、狀態(tài)確認(rèn)。要求：說明協(xié)議格式、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)等問題。五、編程技巧（5題，共30分）44.代碼重構(gòu)技巧（6分）題目：給定以下代碼，如何進(jìn)行重構(gòu)？pythondefcalculate_score(user_id,action_type,action_time):ifaction_type=='login':return10elifaction_type=='purchase':return50elifaction_type=='share':return20else:return0要求：說明重構(gòu)方法及理由。45.代碼可測試性（6分）題目：如何提高代碼的可測試性？列舉具體方法。要求：考慮依賴注入、測試驅(qū)動(dòng)開發(fā)等問題。46.設(shè)計(jì)模式應(yīng)用（6分）題目：在什么場景下適合使用單例模式？說明優(yōu)缺點(diǎn)及替代方案。要求：考慮全局狀態(tài)管理問題。47.異常處理技巧（6分）題目：如何設(shè)計(jì)健壯的異常處理機(jī)制？列舉具體方法。要求：考慮日志記錄、資源