2026年IT行業(yè)面試寶典：軟件工程師面試題及答案解析一、編程語言基礎(chǔ)（5題，每題10分，共50分）1.Java編程題（10分）編寫一個(gè)Java方法，接收一個(gè)整數(shù)數(shù)組，返回該數(shù)組中所有奇數(shù)的平方和。例如，輸入`[1,2,3,4,5]`，返回`1^2+3^2+5^2=35`。javapublicstaticintsumOfOddSquares(int[]arr){intsum=0;for(intnum:arr){if(num%2!=0){sum+=numnum;}}returnsum;}解析：遍歷數(shù)組，判斷每個(gè)元素是否為奇數(shù)，如果是，則計(jì)算其平方并累加到`sum`中。時(shí)間復(fù)雜度為O(n)，空間復(fù)雜度為O(1)。2.Python編程題（10分）編寫一個(gè)Python函數(shù)，接收一個(gè)字符串，返回該字符串中所有單詞的長(zhǎng)度之和。例如，輸入`"Helloworld"`，返回`5+5=10`。pythondefsumOfWordLengths(s):words=s.split()returnsum(len(word)forwordinwords)解析：使用`split()`方法將字符串按空格分割成單詞列表，然后遍歷列表計(jì)算每個(gè)單詞的長(zhǎng)度并累加。3.C++編程題（10分）編寫一個(gè)C++函數(shù)，接收一個(gè)字符串，返回該字符串中所有大寫字母的數(shù)量。例如，輸入`"HelloWorld"`，返回`2`。cppintcountUppercase(conststd::string&s){intcount=0;for(charc:s){if(isupper(c)){count++;}}returncount;}解析：遍歷字符串中的每個(gè)字符，使用`isupper()`函數(shù)判斷是否為大寫字母，如果是，則計(jì)數(shù)器加1。4.JavaScript編程題（10分）編寫一個(gè)JavaScript函數(shù)，接收一個(gè)數(shù)組，返回一個(gè)新數(shù)組，其中包含原數(shù)組中所有非負(fù)數(shù)。例如，輸入`[-1,2,-3,4,0]`，返回`[2,4,0]`。javascriptfunctionfilterNonNegative(arr){returnarr.filter(num=>num>=0);}解析：使用`filter()`方法遍歷數(shù)組，保留所有非負(fù)數(shù)。5.Go編程題（10分）編寫一個(gè)Go函數(shù)，接收一個(gè)整數(shù)切片，返回該切片中所有偶數(shù)的和。例如，輸入`[1,2,3,4,5]`，返回`2+4=6`。gofuncsumOfEvens(nums[]int)int{sum:=0for_,num:=rangenums{ifnum%2==0{sum+=num}}returnsum}解析：遍歷切片，判斷每個(gè)元素是否為偶數(shù)，如果是，則累加到`sum`中。二、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法（10題，每題10分，共100分）1.二叉樹遍歷（10分）給定一個(gè)二叉樹，編寫代碼實(shí)現(xiàn)其前序遍歷（根-左-右）。例如，輸入以下二叉樹：1/\23/\45返回`[1,2,4,5,3]`。pythondefpreorderTraversal(root):result=[]defdfs(node):ifnotnode:returnresult.append(node.val)dfs(node.left)dfs(node.right)dfs(root)returnresult解析：前序遍歷采用遞歸或迭代方式，先訪問根節(jié)點(diǎn)，然后遞歸遍歷左子樹和右子樹。2.動(dòng)態(tài)規(guī)劃（10分）編寫代碼實(shí)現(xiàn)斐波那契數(shù)列的第n項(xiàng)。例如，輸入`n=5`，返回`5`。pythondeffibonacci(n):ifn<=1:returnna,b=0,1for_inrange(2,n+1):a,b=b,a+breturnb解析：使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃優(yōu)化斐波那契數(shù)列的計(jì)算，避免重復(fù)計(jì)算。3.鏈表反轉(zhuǎn)（10分）編寫代碼實(shí)現(xiàn)單鏈表的反轉(zhuǎn)。例如，輸入`1->2->3->4->5`，返回`5->4->3->2->1`。pythonclassListNode:def__init__(self,val=0,next=None):self.val=valself.next=nextdefreverseList(head):prev,curr=None,headwhilecurr:next_node=curr.nextcurr.next=prevprev=currcurr=next_nodereturnprev解析：使用三個(gè)指針`prev`、`curr`和`next_node`依次反轉(zhuǎn)鏈表節(jié)點(diǎn)。4.快速排序（10分）編寫代碼實(shí)現(xiàn)快速排序算法。例如，輸入`[3,1,4,1,5,9,2,6,5,3,5]`，返回`[1,1,2,3,3,4,5,5,5,6,9]`。pythondefquickSort(arr):iflen(arr)<=1:returnarrpivot=arr[len(arr)//2]left=[xforxinarrifx<pivot]middle=[xforxinarrifx==pivot]right=[xforxinarrifx>pivot]returnquickSort(left)+middle+quickSort(right)解析：選擇基準(zhǔn)值`pivot`，將數(shù)組分為左、中、右三部分，遞歸排序左、右部分。5.哈希表應(yīng)用（10分）編寫代碼實(shí)現(xiàn)判斷一個(gè)字符串是否包含重復(fù)字符。例如，輸入`"abcabc"`，返回`True`。pythondefcontainsDuplicate(s):seen=set()forcharins:ifcharinseen:returnTrueseen.add(char)returnFalse解析：使用哈希集合記錄已出現(xiàn)的字符，若重復(fù)出現(xiàn)則返回`True`。6.棧的應(yīng)用（10分）編寫代碼實(shí)現(xiàn)有效的括號(hào)匹配。例如，輸入`"()"`，返回`True`；輸入`"()[]{}"`，返回`True`；輸入`"(]"`，返回`False`。pythondefisValid(s):stack=[]mapping={')':'(',']':'[','}':'{'}forcharins:ifcharinmapping:top_element=stack.pop()ifstackelse'#'ifmapping[char]!=top_element:returnFalseelse:stack.append(char)returnnotstack解析：使用棧記錄左括號(hào)，遇到右括號(hào)時(shí)匹配棧頂左括號(hào)，若不匹配則返回`False`。7.貪心算法（10分）編寫代碼實(shí)現(xiàn)活動(dòng)選擇問題：給定活動(dòng)開始和結(jié)束時(shí)間，選擇最多不沖突的活動(dòng)。例如，輸入`[[1,4],[2,3],[3,5],[0,6],[5,7],[6,8]]`，返回`[0,6],[3,5],[5,7],[6,8]`。pythondefactivitySelection(activities):按結(jié)束時(shí)間排序activities.sort(key=lambdax:x[1])result=[]last_end_time=0forstart,endinactivities:ifstart>last_end_time:result.append([start,end])last_end_time=endreturnresult解析：按活動(dòng)結(jié)束時(shí)間排序，選擇最早結(jié)束的活動(dòng)，排除其后的沖突活動(dòng)。8.二分查找（10分）編寫代碼實(shí)現(xiàn)在一個(gè)有序數(shù)組中查找目標(biāo)值的索引。例如，輸入`arr=[1,2,3,4,5]`，`target=3`，返回`2`。pythondefbinarySearch(arr,target):left,right=0,len(arr)-1whileleft<=right:mid=(left+right)//2ifarr[mid]==target:returnmidelifarr[mid]<target:left=mid+1else:right=mid-1return-1解析：在有序數(shù)組中不斷縮小查找范圍，直到找到目標(biāo)值或范圍為空。9.圖的深度優(yōu)先搜索（10分）編寫代碼實(shí)現(xiàn)圖的深度優(yōu)先搜索（DFS）。例如，輸入以下鄰接表：graph={'A':['B','C'],'B':['A','D','E'],'C':['A','F'],'D':['B'],'E':['B','F'],'F':['C','E']}從節(jié)點(diǎn)`'A'`開始DFS，返回訪問順序`['A','B','D','E','C','F']`。pythondefdfs(graph,start,visited=None):ifvisitedisNone:visited=set()visited.add(start)result=[start]forneighboringraph[start]:ifneighbornotinvisited:result.extend(dfs(graph,neighbor,visited))returnresult解析：使用遞歸或棧記錄訪問順序，避免重復(fù)訪問節(jié)點(diǎn)。10.廣度優(yōu)先搜索（10分）編寫代碼實(shí)現(xiàn)圖的廣度優(yōu)先搜索（BFS）。例如，輸入與DFS相同的鄰接表，從節(jié)點(diǎn)`'A'`開始BFS，返回訪問順序`['A','B','C','D','E','F']`。pythonfromcollectionsimportdequedefbfs(graph,start):visited=set()queue=deque([start])result=[]whilequeue:node=queue.popleft()ifnodenotinvisited:visited.add(node)result.append(node)forneighboringraph[node]:ifneighbornotinvisited:queue.append(neighbor)returnresult解析：使用隊(duì)列記錄待訪問節(jié)點(diǎn)，按順序出隊(duì)并訪問相鄰節(jié)點(diǎn)。三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)（5題，每題20分，共100分）1.設(shè)計(jì)LRU緩存（20分）設(shè)計(jì)一個(gè)LRU（LeastRecentlyUsed）緩存系統(tǒng)，支持`get`和`put`操作。LRU緩存限制為固定大小，當(dāng)緩存滿時(shí)，最久未使用的緩存項(xiàng)將被移除。例如，容量為3的緩存：-`put(1,1)`→緩存為`{1=1}`-`put(2,2)`→緩存為`{1=1,2=2}`-`put(3,3)`→緩存為`{1=1,2=2,3=3}`-`get(1)`→返回`1`，緩存為`{2=2,3=3,1=1}`（1被更新為最近使用）-`put(4,4)`→緩存滿，移除最久未使用的`2`，緩存為`{1=1,3=3,4=4}`。pythonclassLRUCache:def__init__(self,capacity:int):self.capacity=capacityself.cache=OrderedDict()defget(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)解析：使用`OrderedDict`記錄緩存項(xiàng)，`get`操作將鍵移動(dòng)到末尾表示最近使用，`put`操作時(shí)若超出容量則移除最早的項(xiàng)。2.設(shè)計(jì)微博系統(tǒng)（20分）設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的微博系統(tǒng)，支持用戶發(fā)布、關(guān)注、取關(guān)、獲取時(shí)間線等操作。關(guān)鍵功能：-用戶注冊(cè)與登錄-發(fā)布微博（包含文本、時(shí)間戳）-關(guān)注/取關(guān)用戶-獲取當(dāng)前用戶的時(shí)間線（包括自己發(fā)布和關(guān)注用戶發(fā)布的內(nèi)容）解析：-數(shù)據(jù)模型：用戶（ID、昵稱等）、微博（ID、用戶ID、內(nèi)容、時(shí)間戳等）、關(guān)注關(guān)系（用戶ID、關(guān)注對(duì)象ID）。-發(fā)布微博：插入到微博表中，關(guān)聯(lián)用戶ID和時(shí)間戳。-關(guān)注/取關(guān)：更新關(guān)注關(guān)系表。-時(shí)間線：先獲取用戶自己發(fā)布的微博，再獲取關(guān)注用戶的微博，按時(shí)間降序排序。3.設(shè)計(jì)秒殺系統(tǒng)（20分）設(shè)計(jì)一個(gè)秒殺系統(tǒng)，支持高并發(fā)下的商品秒殺。關(guān)鍵功能：-用戶下單時(shí)驗(yàn)證庫存-防止超賣和重復(fù)下單-訂單生成與支付