2026年軟件開發(fā)工程師面試要點與參考題目一、編程基礎(chǔ)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（共5題，總分25分）1.題目1（5分）：請實現(xiàn)一個函數(shù)，輸入一個字符串，返回該字符串中所有唯一字符的列表。例如，輸入"leetcode"，輸出["e","t","c","d","l","o"]。要求時間復(fù)雜度為O(n)。2.題目2（5分）：給定一個包含n個整數(shù)的數(shù)組，判斷該數(shù)組是否可以通過一次翻轉(zhuǎn)（即選擇一個子數(shù)組并將其元素順序反轉(zhuǎn)）變成非遞減順序。例如，輸入[1,7,5,4,6]，輸出true（可以翻轉(zhuǎn)[1,7,5]得到[5,7,1,4,6]）。請說明思路并給出代碼。3.題目3（5分）：實現(xiàn)一個LRU（最近最少使用）緩存，支持get和put操作。緩存容量為capacity，get(key)返回key對應(yīng)的value，若不存在返回-1；put(key,value)將鍵值對插入緩存，如果緩存已滿，則刪除最久未使用的項。例如，LRU容量為2，執(zhí)行put(1,1),put(2,2),get(1),put(3,3),get(2)，輸出get(2)的值為-1。請用哈希表和雙向鏈表實現(xiàn)。4.題目4（5分）：請編寫一個算法，找出二叉樹中的最大路徑和。路徑可以以任意節(jié)點為起點和終點，但必須向下（不能向上）。例如，給定二叉樹[1,2,3]，最大路徑和為6（路徑為1→3）。請給出代碼和復(fù)雜度分析。5.題目5（5分）：實現(xiàn)一個函數(shù)，輸入一個正整數(shù)n，返回所有小于等于n的質(zhì)數(shù)的列表。例如，輸入10，輸出[2,3,5,7]。請說明篩選法（如埃拉托斯特尼篩法）的原理并實現(xiàn)。二、算法設(shè)計（共4題，總分20分）1.題目6（5分）：假設(shè)你正在設(shè)計一個社交媒體的“最活躍用戶”排行榜，要求實時更新用戶的活躍度（如發(fā)帖、評論等）。請?zhí)岢鲆环N數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，支持高效的更新和查詢，并說明選擇理由。2.題目7（5分）：給定一個m×n的矩陣，每一步可以向下或向右移動。設(shè)計一個函數(shù)，計算從左上角到右下角的最短路徑數(shù)量（只能向下或向右移動）。例如，3×3矩陣，輸出6。請用動態(tài)規(guī)劃思路解答。3.題目8（5分）：請設(shè)計一個算法，將一個字符串轉(zhuǎn)換成所有可能的子集排列（不重復(fù)）。例如，輸入"abc"，輸出[a,b,c,ab,ac,bc,abc]。要求不使用遞歸，考慮時間復(fù)雜度。4.題目9（5分）：在分布式系統(tǒng)中，如何設(shè)計一個高效的鍵值存儲系統(tǒng)，支持高并發(fā)讀寫？請說明數(shù)據(jù)分片策略、一致性協(xié)議（如Raft或Paxos）和容錯機制。三、系統(tǒng)設(shè)計與架構(gòu)（共3題，總分15分）1.題目10（5分）：設(shè)計一個短鏈接服務(wù)（如tinyurl），要求輸入任意長URL，返回一個短URL，并支持通過短URL查詢原始URL。請說明存儲方案（如數(shù)據(jù)庫或哈希表）和防沖突策略。2.題目11（5分）：假設(shè)你要為某電商平臺設(shè)計訂單系統(tǒng)，支持高并發(fā)訂單生成。請?zhí)岢鱿到y(tǒng)架構(gòu)（如微服務(wù)拆分、負載均衡），并說明如何處理訂單冪等性問題。3.題目12（5分）：如何設(shè)計一個高可用、可擴展的實時推薦系統(tǒng)？請說明技術(shù)選型（如Redis、消息隊列、機器學(xué)習(xí)模型）、數(shù)據(jù)流處理方案（如Flink或Spark）和冷啟動問題。四、數(shù)據(jù)庫與SQL（共3題，總分15分）1.題目13（5分）：給定表User（idINT,nameVARCHAR,ageINT）和表Order（idINT,user_idINT,amountDECIMAL），請寫出SQL查詢：統(tǒng)計年齡大于30的用戶，按消費金額從高到低排序，每頁顯示5條。假設(shè)當(dāng)前頁碼為2。2.題目14（5分）：請解釋數(shù)據(jù)庫索引的B+樹原理，并說明在哪些場景下索引會失效（如函數(shù)操作、or條件、like前綴匹配）。舉例說明。3.題目15（5分）：假設(shè)有兩個表：商品表Product（idINT,nameVARCHAR）和庫存表Stock（product_idINT,warehouseVARCHAR,quantityINT）。請寫出SQL查詢：找出所有庫存不足（quantity<100）的商品及其倉庫，并按商品名稱排序。五、編程語言與工程實踐（共3題，總分15分）1.題目16（5分）：在Java中，請解釋線程池（ExecutorService）的工作原理，并說明如何避免死鎖問題。給出一個使用線程池處理任務(wù)的基本示例。2.題目17（5分）：請寫出Python代碼，實現(xiàn)一個生成器函數(shù)，按順序產(chǎn)生斐波那契數(shù)列的前n項。例如，n=5，輸出[1,1,2,3,5]。3.題目18（5分）：在Go語言中，如何實現(xiàn)一個并發(fā)安全的計數(shù)器？請說明使用Mutex或RWMutex的優(yōu)缺點，并給出代碼示例。答案與解析1.編程基礎(chǔ)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)題目1（5分）：pythondefunique_chars(s:str)->list:count={}forcins:count[c]=count.get(c,0)+1return[cforcinsifcount[c]==1]解析：遍歷字符串統(tǒng)計字符頻率，然后篩選出現(xiàn)一次的字符。時間復(fù)雜度O(n)。題目2（5分）：pythondefcan_be_non_decreasing(nums):n=len(nums)count=0i=0whilei<n-1:ifnums[i]>nums[i+1]:count+=1ifcount>1:returnFalsej=iwhilej>0andnums[j]<nums[j-1]:j-=1ifj==0:nums[0:i+1]=nums[i::-1]else:nums[j:i+1]=nums[i::-1]i+=1returnTrue解析：記錄需要翻轉(zhuǎn)的次數(shù)，若超過1次則返回false。通過找到最小值并調(diào)整子數(shù)組順序使其非遞減。題目3（5分）：pythonclassLRUCache:def__init__(self,capacity:int):self.capacity=capacityself.cache={}self.head,self.tail=Node(0,0),Node(0,0)self.head.next=self.tailself.tail.prev=self.headdefget(self,key:int)->int:ifkeyinself.cache:self._move_to_head(self.cache[key])returnself.cache[key].valuereturn-1defput(self,key:int,value:int)->None:ifkeyinself.cache:self.cache[key].value=valueself._move_to_head(self.cache[key])else:iflen(self.cache)==self.capacity:self._remove_tail()new_node=Node(key,value)self.cache[key]=new_nodeself._add_node(new_node)def_move_to_head(self,node):self._remove_node(node)self._add_node(node)def_remove_node(self,node):node.prev.next=node.nextnode.next.prev=node.prevdef_add_node(self,node):node.prev=self.headnode.next=self.head.nextself.head.next.prev=nodeself.head.next=nodedef_remove_tail(self):tail=self.tail.prevself._remove_node(tail)delself.cache[tail.key]解析：使用雙向鏈表維護訪問順序，哈希表記錄節(jié)點，實現(xiàn)O(1)的get和put。題目4（5分）：pythonclassTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=rightdefmax_path_sum(root):self.max_sum=float('-inf')defdfs(node):ifnotnode:return0left=max(dfs(node.left),0)right=max(dfs(node.right),0)self.max_sum=max(self.max_sum,left+right+node.val)returnmax(left,right)+node.valdfs(root)returnself.max_sum解析：后序遍歷，計算左右子樹的最大貢獻值（非負），更新全局最大路徑和。題目5（5分）：pythondefsieve_of_eratosthenes(n):is_prime=[True](n+1)is_prime[0]=is_prime[1]=Falseforiinrange(2,int(n0.5)+1):ifis_prime[i]:forjinrange(ii,n+1,i):is_prime[j]=Falsereturn[ifori,primeinenumerate(is_prime)ifprime]解析：篩法原理是標(biāo)記所有倍數(shù)為非質(zhì)數(shù)，從2開始遍歷到sqrt(n)，時間復(fù)雜度O(nloglogn)。2.算法設(shè)計題目6（5分）：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：使用哈希表存儲用戶活躍度（鍵為用戶ID，值為活躍度），并維護一個有序列表（如紅黑樹）記錄活躍度從高到低的用戶。更新時，先刪除舊活躍度，再插入新活躍度。查詢時直接讀取有序列表的前k個用戶。題目7（5分）：pythondefunique_paths(m,n):dp=[[1]nfor_inrange(m)]foriinrange(1,m):forjinrange(1,n):dp[i][j]=dp[i-1][j]+dp[i][j-1]returndp[m-1][n-1]解析：動態(tài)規(guī)劃，dp[i][j]表示到達(i,j)的路徑數(shù)，等于上方和左方的路徑數(shù)之和。題目8（5分）：pythondefsubsets_permutation(s):res=[]defbacktrack(path,used):iflen(path)==len(s):res.append(''.join(path))returnforiinrange(len(s)):ifnotused[i]:used[i]=Truepath.append(s[i])backtrack(path,used)path.pop()used[i]=Falsebacktrack([],[False]len(s))returnres解析：回溯法枚舉所有子集，通過used數(shù)組避免重復(fù)。題目9（5分）：數(shù)據(jù)分片：將鍵空間哈希到多個節(jié)點，每個節(jié)點存儲部分鍵值對。一致性協(xié)議：使用Raft協(xié)議保證分布式事務(wù)的強一致性。容錯機制：副本機制，每個鍵值對有多個副本存儲在不同節(jié)點。3.系統(tǒng)設(shè)計與架構(gòu)題目10（5分）：存儲方案：使用Redis存儲短URL與長URL的映射，鍵為短URL，值為長URL。防沖突策略：生成隨機6位短碼（如base62編碼），檢查唯一性。題目11（5分）：微服務(wù)拆分：訂單創(chuàng)建、訂單查詢、庫存扣減、支付對賬。負載均衡：使用Nginx或ALB分發(fā)請求。冪等性：使用分布式鎖或數(shù)據(jù)庫唯一約束防止重復(fù)下單。題目12（5分）：技術(shù)選型：Redis緩存熱點數(shù)據(jù)，Kafka收集用戶行為日志，F(xiàn)link實時計算特征，機器學(xué)習(xí)模型（如協(xié)同過濾）生成推薦。冷啟動：使用離線推薦數(shù)據(jù)初始化緩存，動態(tài)調(diào)整權(quán)重。4.數(shù)據(jù)庫與SQL題目13（5分）：sqlSELECTname,amountFROMUserJOINOrderONUser.id=Order.user_idWHEREage>30ORDERBYamountDESCLIMIT5OFFSET5;解析：JOIN連接用戶和訂單表，WHERE過濾年齡，ORDERBY排序，LIMIT和OFFSET分頁。題目14（5分）：B+樹原理：數(shù)據(jù)存儲在葉子節(jié)點，內(nèi)部節(jié)點存儲鍵值作為索引。索引失效場景：如User.age+1、Order.amountBETWEEN100AND200、LIKE'abc%'。函數(shù)操作和or條件無法利用索引。題目15（5分）：sqlSELECTPFROMProductJOINStockONProduct.id=Sduct_idWHEREStock.quantity<100ORDERBYP;解析：J