2026年阿里巴巴集團(tuán)技術(shù)研發(fā)崗在線筆試編程思維與系統(tǒng)設(shè)計(jì)含答案一、編程思維（共5題，每題10分，合計(jì)50分）1.代碼填空題（10分）題目：給定一個(gè)字符串?dāng)?shù)組`words`，返回其中所有長(zhǎng)度至少為3的不同回文子字符串的數(shù)量。例如：輸入：`["abc","aaa","aba","aabaa"]`輸出：`6`（回文子字符串為："aaa","aba","aabaa","aba","aabaa","aabaa"）請(qǐng)補(bǔ)全代碼，實(shí)現(xiàn)該功能：javapublicintcountPalindromicSubstrings(String[]words){intcount=0;for(Stringword:words){//補(bǔ)全代碼}returncount;}2.算法優(yōu)化題（10分）題目：給定一個(gè)包含重復(fù)元素的數(shù)組`nums`，返回其中不重復(fù)的排列組合數(shù)量。例如：輸入：`[1,1,2]`輸出：`3`（排列組合為：[1,1,2],[1,2,1],[2,1,1]）請(qǐng)優(yōu)化以下代碼，使其在處理大量重復(fù)元素時(shí)效率更高：pythondefpermute_unique(nums):result=[]defbacktrack(path,used):iflen(path)==len(nums):result.append(path.copy())returnforiinrange(len(nums)):ifused[i]:continueifi>0andnums[i]==nums[i-1]andnotused[i-1]:continueused[i]=Truepath.append(nums[i])backtrack(path,used)path.pop()used[i]=Falsebacktrack([],[False]len(nums))returnlen(result)3.動(dòng)態(tài)規(guī)劃題（10分）題目：一個(gè)機(jī)器人位于一個(gè)`mxn`的網(wǎng)格的左上角，它只能向下或向右移動(dòng)。請(qǐng)計(jì)算機(jī)器人從左上角移動(dòng)到右下角的路徑數(shù)量，其中網(wǎng)格中有障礙物`obstacleGrid`。例如：輸入：`obstacleGrid=[[0,0],[0,1]]`輸出：`1`（只能向下或向右移動(dòng)，右下角有障礙物）請(qǐng)補(bǔ)全代碼：javapublicintuniquePathsWithObstacles(int[][]obstacleGrid){intm=obstacleGrid.length;intn=obstacleGrid[0].length;//補(bǔ)全代碼}4.堆與優(yōu)先隊(duì)列應(yīng)用題（10分）題目：給定一個(gè)無(wú)序數(shù)組`nums`，請(qǐng)實(shí)現(xiàn)`TopKFrequent`類，返回出現(xiàn)頻率最高的`k`個(gè)元素。例如：輸入：`nums=[1,1,1,2,2,3],k=2`輸出：`[1,2]`請(qǐng)補(bǔ)全代碼：pythonimportheapqfromcollectionsimportCounterclassTopKFrequent:def__init__(self,nums,k):補(bǔ)全代碼passdeftopKFrequent(self):補(bǔ)全代碼pass5.并發(fā)編程題（10分）題目：假設(shè)有一個(gè)共享變量`count`，初始值為0，多個(gè)線程同時(shí)對(duì)它進(jìn)行自增操作。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)線程安全的自增函數(shù)，使用Python代碼實(shí)現(xiàn)。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)（共5題，每題10分，合計(jì)50分）1.緩存系統(tǒng)設(shè)計(jì)題（10分）題目：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的分布式緩存系統(tǒng)，用于緩存熱點(diǎn)數(shù)據(jù)（如商品詳情頁(yè)、新聞內(nèi)容等）。要求：1.支持高并發(fā)訪問(wèn)。2.當(dāng)緩存過(guò)期或失效時(shí)，能夠自動(dòng)從后端數(shù)據(jù)庫(kù)加載數(shù)據(jù)。3.需要考慮緩存穿透、擊穿和雪崩問(wèn)題。請(qǐng)簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)思路，并說(shuō)明如何解決上述問(wèn)題。2.微服務(wù)拆分題（10分）題目：假設(shè)阿里巴巴有一個(gè)大型電商平臺(tái)，包含商品管理、訂單管理、支付、物流等模塊。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)如何將訂單模塊拆分為獨(dú)立的微服務(wù)，并說(shuō)明拆分依據(jù)和接口設(shè)計(jì)。3.負(fù)載均衡設(shè)計(jì)題（10分）題目：設(shè)計(jì)一個(gè)高可用的負(fù)載均衡系統(tǒng)，支持多地域部署（如杭州、深圳、北京）。要求：1.能夠動(dòng)態(tài)調(diào)整流量分配策略。2.需要考慮服務(wù)降級(jí)和熔斷機(jī)制。4.數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化題（10分）題目：假設(shè)一個(gè)社交平臺(tái)需要存儲(chǔ)用戶動(dòng)態(tài)（包含文字、圖片、視頻等），數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)如下：sqlCREATETABLEposts(idBIGINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,user_idBIGINT,contentTEXT,media_urlVARCHAR(255),created_atTIMESTAMPDEFAULTCURRENT_TIMESTAMP);請(qǐng)說(shuō)明如何優(yōu)化該表以提高查詢性能，并設(shè)計(jì)一個(gè)高效的分頁(yè)查詢方案。5.分布式事務(wù)題（10分）題目：設(shè)計(jì)一個(gè)跨地域的分布式事務(wù)方案，用于處理下單（涉及訂單、庫(kù)存、支付三個(gè)服務(wù)）。要求：1.保證事務(wù)的最終一致性。2.考慮超時(shí)和補(bǔ)償機(jī)制。答案與解析一、編程思維1.代碼填空題（10分）答案：javapublicintcountPalindromicSubstrings(String[]words){intcount=0;for(Stringword:words){for(inti=0;i<word.length();i++){//以單個(gè)字符為中心擴(kuò)展count+=expandFromCenter(word,i,i);//以兩個(gè)字符為中心擴(kuò)展count+=expandFromCenter(word,i,i+1);}}returncount;}privateintexpandFromCenter(Strings,intleft,intright){intcount=0;while(left>=0&&right<s.length()&&s.charAt(left)==s.charAt(right)){count++;left--;right++;}returncount;}解析：-采用中心擴(kuò)展法，分別以單個(gè)字符和兩個(gè)字符為中心，統(tǒng)計(jì)所有回文子字符串。-時(shí)間復(fù)雜度：O(n^2)，適用于長(zhǎng)度較短的字符串?dāng)?shù)組。2.算法優(yōu)化題（10分）答案：pythondefpermute_unique(nums):result=[]nums.sort()#先排序，便于跳過(guò)重復(fù)元素defbacktrack(path,used):iflen(path)==len(nums):result.append(path.copy())returnforiinrange(len(nums)):ifused[i]:continueifi>0andnums[i]==nums[i-1]andnotused[i-1]:continue#跳過(guò)重復(fù)元素used[i]=Truepath.append(nums[i])backtrack(path,used)path.pop()used[i]=Falsebacktrack([],[False]len(nums))returnlen(result)解析：-排序后，通過(guò)`i>0andnums[i]==nums[i-1]andnotused[i-1]`跳過(guò)重復(fù)排列。-時(shí)間復(fù)雜度：O(n!/(n1!n2!...nk!))，其中n1,n2,...nk為重復(fù)元素?cái)?shù)量。3.動(dòng)態(tài)規(guī)劃題（10分）答案：javapublicintuniquePathsWithObstacles(int[][]obstacleGrid){intm=obstacleGrid.length;intn=obstacleGrid[0].length;int[]dp=newint[n];dp[0]=1;for(inti=0;i<m;i++){for(intj=0;j<n;j++){if(obstacleGrid[i][j]==1){dp[j]=0;}elseif(j>0){dp[j]+=dp[j-1];}}}returndp[n-1];}解析：-使用一維動(dòng)態(tài)規(guī)劃，`dp[j]`表示到達(dá)第`j`列的路徑數(shù)量。-遇到障礙物時(shí)，該位置路徑數(shù)量為0。4.堆與優(yōu)先隊(duì)列應(yīng)用題（10分）答案：pythonimportheapqfromcollectionsimportCounterclassTopKFrequent:def__init__(self,nums,k):self.count=Counter(nums)self.k=kself.heap=[]deftopKFrequent(self):fornum,freqinself.count.items():heapq.heappush(self.heap,(-freq,num))iflen(self.heap)>self.k:heapq.heappop(self.heap)return[numfor_,numinself.heap]解析：-使用最小堆維護(hù)前k個(gè)高頻元素，堆大小限制為`k`。-負(fù)數(shù)頻率用于實(shí)現(xiàn)最大堆效果。5.并發(fā)編程題（10分）答案：pythonimportthreadingclassAtomicCounter:def__init__(self):self.lock=threading.Lock()self.count=0defincrement(self):withself.lock:self.count+=1returnself.count解析：-使用`threading.Lock`保證自增操作的原子性。-可優(yōu)化為`threading.atomic`或`queue.Queue`以支持更高并發(fā)。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.緩存系統(tǒng)設(shè)計(jì)題（10分）設(shè)計(jì)思路：-使用Redis作為分布式緩存，配合本地緩存（如GuavaCache）減少遠(yuǎn)程請(qǐng)求。-緩存過(guò)期策略：TTL+熱點(diǎn)數(shù)據(jù)主動(dòng)刷新。-解決緩存穿透：使用布隆過(guò)濾器或緩存空值。-解決擊穿：設(shè)置熱點(diǎn)數(shù)據(jù)永不過(guò)期或使用鎖。-解決雪崩：分片緩存或隨機(jī)延遲。2.微服務(wù)拆分題（10分）拆分依據(jù)：-按業(yè)務(wù)領(lǐng)域拆分，訂單模塊可拆分為：-`OrderService`：訂單核心邏輯。-`PayService`：支付聚合。-`InventoryService`：庫(kù)存同步。-接口設(shè)計(jì)：使用RESTfulAPI，通過(guò)RPC框架（如Dubbo）實(shí)現(xiàn)服務(wù)間通信。3.負(fù)載均衡設(shè)計(jì)題（10分）設(shè)計(jì)思路：-使用Nginx或LVS做全局負(fù)載均衡，配合服務(wù)發(fā)現(xiàn)（如Alibaba的阿里云DNS）。-動(dòng)態(tài)調(diào)整：根據(jù)服務(wù)實(shí)例的CPU、內(nèi)存指標(biāo)動(dòng)態(tài)調(diào)整權(quán)重。-服務(wù)降級(jí)：使用Hystrix或Sentinel斷路器。4.數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化題（10分）優(yōu)化方案：-索引優(yōu)化：為`use