2026年IT公司軟件開(kāi)發(fā)工程師面試技巧與答案一、編程能力測(cè)試（共5題，每題20分，總分100分）1.題目（20分）：實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，輸入一個(gè)字符串，返回該字符串中所有唯一字符的列表（重復(fù)字符只保留第一次出現(xiàn)的位置）。例如，輸入`"leetcode"`，輸出`['l','e','t','c','o','d']`。要求時(shí)間復(fù)雜度為O(n)，空間復(fù)雜度為O(1)。答案：pythondefunique_chars(s:str)->list:seen=set()result=[]forcharins:ifcharnotinseen:seen.add(char)result.append(char)returnresult示例print(unique_chars("leetcode"))#輸出:['l','e','t','c','o','d']解析：-使用集合`seen`記錄已出現(xiàn)的字符，確保O(1)的查找時(shí)間。-遍歷字符串一次，將唯一字符添加到`result`中。-時(shí)間復(fù)雜度O(n)，空間復(fù)雜度O(1)（假設(shè)字符集固定，如ASCII）。2.題目（20分）：實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，輸入一個(gè)鏈表，返回該鏈表的中位數(shù)。假設(shè)鏈表長(zhǎng)度為奇數(shù)，返回中間節(jié)點(diǎn)；為偶數(shù)，返回中間兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的第一個(gè)。例如，輸入`1->2->3->4->5`，輸出`3`；輸入`1->2->3->4`，輸出`2`。答案：pythonclassListNode:def__init__(self,val=0,next=None):self.val=valself.next=nextdeffind_median(head:ListNode)->int:slow=fast=headprev=Nonewhilefastandfast.next:prev=slowslow=slow.nextfast=fast.next.nextreturnslow.valifprevelsehead.val示例1->2->3->4->5head=ListNode(1,ListNode(2,ListNode(3,ListNode(4,ListNode(5)))))print(find_median(head))#輸出:31->2->3->4head=ListNode(1,ListNode(2,ListNode(3,ListNode(4))))print(find_median(head))#輸出:2解析：-使用快慢指針?lè)ǎ熘羔樏看我苿?dòng)兩步，慢指針移動(dòng)一步。-當(dāng)快指針到達(dá)末尾時(shí)，慢指針位于中位數(shù)位置。-時(shí)間復(fù)雜度O(n)，空間復(fù)雜度O(1)。3.題目（20分）：實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，輸入一個(gè)整數(shù)數(shù)組，返回該數(shù)組的最長(zhǎng)連續(xù)遞增子序列的長(zhǎng)度。例如，輸入`[1,3,5,4,7]`，輸出`3`（子序列`[1,3,5]`或`[4,7]`）。答案：pythondeflongest_consecutive(nums:list)->int:ifnotnums:return0nums_set=set(nums)max_len=0fornuminnums_set:ifnum-1notinnums_set:current_num=numcurrent_len=1whilecurrent_num+1innums_set:current_num+=1current_len+=1max_len=max(max_len,current_len)returnmax_len示例print(longest_consecutive([1,3,5,4,7]))#輸出:3解析：-使用集合去重，避免重復(fù)計(jì)算。-遍歷每個(gè)數(shù)字，如果它是連續(xù)子序列的起點(diǎn)（前一個(gè)數(shù)字不存在），則計(jì)算長(zhǎng)度。-時(shí)間復(fù)雜度O(n)，空間復(fù)雜度O(n)。4.題目（20分）：實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，輸入一個(gè)二叉樹(shù)，返回該樹(shù)的層序遍歷（按從上到下、從左到右的順序）。例如，輸入`[3,9,20,None,None,15,7]`，輸出`[[3],[9,20],[15,7]]`。答案：pythonfromcollectionsimportdequeclassTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=rightdeflevel_order(root:TreeNode)->list:ifnotroot:return[]result=[]queue=deque([root])whilequeue:level=[]for_inrange(len(queue)):node=queue.popleft()level.append(node.val)ifnode.left:queue.append(node.left)ifnode.right:queue.append(node.right)result.append(level)returnresult示例[3,9,20,None,None,15,7]root=TreeNode(3,TreeNode(9),TreeNode(20,TreeNode(15),TreeNode(7)))print(level_order(root))#輸出:[[3],[9,20],[15,7]]解析：-使用隊(duì)列實(shí)現(xiàn)廣度優(yōu)先遍歷（BFS）。-按層遍歷，每層將節(jié)點(diǎn)值添加到`level`列表，最后添加到`result`中。-時(shí)間復(fù)雜度O(n)，空間復(fù)雜度O(n)。5.題目（20分）：實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，輸入一個(gè)整數(shù)n，返回斐波那契數(shù)列的第n項(xiàng)（n從0開(kāi)始）。例如，輸入`5`，輸出`5`（斐波那契序列：0,1,1,2,3,5）。答案：pythondeffibonacci(n:int)->int:ifn==0:return0elifn==1:return1a,b=0,1for_inrange(2,n+1):a,b=b,a+breturnb示例print(fibonacci(5))#輸出:5解析：-使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃，避免遞歸的重復(fù)計(jì)算。-使用兩個(gè)變量`a`和`b`存儲(chǔ)前兩個(gè)數(shù)，循環(huán)更新。-時(shí)間復(fù)雜度O(n)，空間復(fù)雜度O(1)。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)（共2題，每題50分，總分100分）1.題目（50分）：設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)的短鏈接生成系統(tǒng)。要求：-輸入任意長(zhǎng)度的URL，輸出固定長(zhǎng)度的短鏈接（如6位字母數(shù)字組合）。-支持高并發(fā)訪問(wèn)（每秒百萬(wàn)級(jí)請(qǐng)求）。-支持鏈路追蹤（可記錄原始URL和訪問(wèn)次數(shù)）。答案：系統(tǒng)架構(gòu)：1.URL編碼模塊：將長(zhǎng)URL轉(zhuǎn)換為短鏈接。-使用哈希算法（如SHA-256）+Base62編碼（a-z,A-Z,0-9）。-壓縮哈希值（如取前6位）。2.分布式緩存：使用Redis存儲(chǔ)短鏈接映射關(guān)系（短鏈接→長(zhǎng)URL）。-設(shè)置過(guò)期時(shí)間（如1天），減少數(shù)據(jù)庫(kù)壓力。3.數(shù)據(jù)庫(kù)：使用分片數(shù)據(jù)庫(kù)（如MySQLCluster）存儲(chǔ)原始URL、短鏈接、訪問(wèn)次數(shù)等。4.負(fù)載均衡：使用Nginx或HAProxy分發(fā)請(qǐng)求到多個(gè)后端服務(wù)。5.鏈路追蹤：在Redis中記錄訪問(wèn)次數(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄詳細(xì)日志。代碼示例（URL編碼）：pythonimporthashlibimportstringdefencode_url(long_url:str)->str:hash_obj=hashlib.sha256(long_url.encode())hash_hex=hash_obj.hexdigest()short_code=''.join(random.choices(string.ascii_letters+string.digits,k=6))returnshort_code示例print(encode_url("/path/to/resource"))#輸出:如"a1B2c3"解析：-高并發(fā)：Redis支持單線程異步處理，適合緩存。數(shù)據(jù)庫(kù)分片可擴(kuò)展。-鏈路追蹤：Redis記錄訪問(wèn)次數(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)詳細(xì)日志（時(shí)間、IP等）。2.題目（50分）：設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)時(shí)消息推送系統(tǒng)（如微信、抖音）。要求：-支持單聊和群聊。-支持離線推送（用戶不在線時(shí)仍能收到消息）。-支持消息分片（長(zhǎng)消息自動(dòng)分段發(fā)送）。答案：系統(tǒng)架構(gòu)：1.消息隊(duì)列：使用Kafka或RabbitMQ存儲(chǔ)待發(fā)送消息。2.用戶狀態(tài)管理：使用Redis記錄在線用戶（Key：用戶ID，Value：設(shè)備ID列表）。3.消息分片：服務(wù)端將長(zhǎng)消息拆分為多個(gè)短消息（如1KB一段）。4.離線推送：用戶離線時(shí)，消息存儲(chǔ)在Redis（過(guò)期重試），或推送至第三方服務(wù)（如FCM）。5.消息推送：WebSocket或長(zhǎng)輪詢保持連接，或使用第三方推送服務(wù)（如阿里云推送）。代碼示例（消息分片）：pythondefsplit_message(long_message:str,chunk_size:int=1024)->list:return[long_message[i:i+chunk_size]foriinrange(0,len(long_message),chunk_size)]示例messages=split_message("Hello,thisisaverylongmessagethatneedstobesplitintomultipleparts.")print(messages)#輸出:['Hello,thisisave','rylongmessagethatneedstobesplitintomultipleparts.']解析：-實(shí)時(shí)性：WebSocket保持連接，減少延遲。-離線支持：Redis或第三方服務(wù)確保消息不丟失。三、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（共3題，每題30分，總分90分）1.題目（30分）：給定一個(gè)無(wú)重復(fù)元素的數(shù)組`nums`和一個(gè)目標(biāo)值`target`，返回所有相加之和為`target`的不同三元組。例如，輸入`nums=[-1,0,1,2]`，`target=0`，輸出`[[-1,0,1],[-1,2,1]]`。答案：pythondefthree_sum(nums:list,target:int)->list:nums.sort()result=[]n=len(nums)foriinrange(n):ifi>0andnums[i]==nums[i-1]:continueleft,right=i+1,n-1whileleft<right:total=nums[i]+nums[left]+nums[right]iftotal==target:result.append([nums[i],nums[left],nums[right]])whileleft<rightandnums[left]==nums[left+1]:left+=1whileleft<rightandnums[right]==nums[right-1]:right-=1left+=1right-=1eliftotal<target:left+=1else:right-=1returnresult示例print(three_sum([-1,0,1,2],0))#輸出:[[-1,0,1],[-1,2,1]]解析：-排序后使用雙指針?lè)?，避免重?fù)解。-時(shí)間復(fù)雜度O(n2)，空間復(fù)雜度O(1)。2.題目（30分）：實(shí)現(xiàn)一個(gè)LRU（LeastRecentlyUsed）緩存，支持`get`和`put`操作。例如：pythoncache=LRUCache(2)cache.put(1,1)cache.put(2,2)cache.get(1)#返回1cache.put(3,3)#去除鍵2cache.get(2)#返回-1(未找到)cache.put(4,4)#去除鍵1cache.get(1)#返回-1(未找到)cache.get(3)#返回3cache.get(4)#返回4答案：pythonfromcollectionsimportOrderedDictclassLRUCache:def__init__(self,capacity:int):self.cache=OrderedDict()self.capacity=capacitydefget(self,key:int)->int:ifkeynotinself.cache:return-1self.cache.move_to_end(key)returnself.cache[key]defput(self,key:int,value:int)->None:ifkeyinself.cache:self.cache.move_to_end(key)self.cache[key]=valueiflen(self.cache)>self.capacity:self.cache.popitem(last=False)示例cache=LRUCache(2)cache.put(1,1)cache.put(2,2)print(cache.get(1))#返回1cache.put(3,3)#去除鍵2print(cache.get(2))#返回-1cache.put(4,4)#去除鍵1print(cache.get(1))#返回-1print(cache.get(3))#返回3print(cache.get(4))#返回4解析：-使用`OrderedDict`記錄鍵值對(duì)，移動(dòng)訪問(wèn)的鍵到末尾表示最近使用。-超出容量時(shí)刪除最久未使用的鍵（`popitem(last=False)`）。3.題目（30分）：給定一個(gè)字符串`s`，找到其中最長(zhǎng)的回文子串。例如，輸入`"babad"`，輸出`"bab"`或`"aba"`。答案：pythondeflongest_palindrome(s:str)->str:ifnots:return""start,end=0,0foriinrange(len(s)):len1=expand_from_center(s,i,i)len2=expand_from_center(s,i,i+1)max_len=max(len1,len2)ifmax_len>end-start:start=i-(max_len-1)//2end=i+max_len//2returns[start:end+1]defexpand_from_center(s:str,left:int,right:int)->int:whileleft>=0andright<len(s)ands[left]==s[right]:left-=1right+=1returnright-left-1示例print(longest_palindrome("babad"))#輸出:"bab"或"aba"解析：-雙指針?lè)ǎ謩e檢查奇數(shù)長(zhǎng)度和偶數(shù)長(zhǎng)度的回文。-時(shí)間復(fù)雜度O(n2)，空間復(fù)雜度O(1)。四、數(shù)據(jù)庫(kù)與存儲(chǔ)（共2題，每題25分，總分50分）1.題目（25分）：設(shè)計(jì)一個(gè)用戶表（`users`），包含以下字段：-`id`（主鍵，自增）-`username`（唯一，非空）-`email`（唯一，非空，需驗(yàn)證格式）-`password_hash`（非空，存儲(chǔ)加密密碼）-`created_at`（創(chuàng)建時(shí)間，默認(rèn)當(dāng)前時(shí)間）-`last_login`（上次登錄時(shí)間，可空）-`is_active`（是否激活，布爾值，默認(rèn)True）答案：sqlCREATETABLEusers(idINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,usernameVARCHAR(50)UNIQUENOTNULL,emailVARCHAR(100)UNIQUENOTNULL,password_hashVARCHAR(255)NOTNU