2026年IT大廠技術(shù)面試常見問題集一、編程基礎(chǔ)（3題，每題10分，共30分）1.題目：請實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，輸入一個(gè)正整數(shù)`n`，返回`n`的階乘。要求不使用遞歸，并考慮大數(shù)相乘的情況。答案：pythondeffactorial(n):result=1foriinrange(2,n+1):result=ireturnresult解析：階乘計(jì)算涉及大數(shù)相乘，直接使用整數(shù)類型可能導(dǎo)致溢出。Python的`int`類型支持大數(shù)，但效率較低。實(shí)際面試中可能要求優(yōu)化，如使用`d`（Python3.8+）或第三方庫`gmpy2`。但題目要求不使用遞歸，因此循環(huán)實(shí)現(xiàn)是基礎(chǔ)解法。2.題目：請實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，輸入一個(gè)字符串`s`，判斷其是否為有效的括號(hào)組合（例如`"()"`、`"()[]{}"`為有效，`"([)]"`為無效）。答案：pythondefis_valid_brackets(s):stack=[]mapping={')':'(',']':'[','}':'{'}forcharins:ifcharinmapping:top=stack.pop()ifstackelse'#'ifmapping[char]!=top:returnFalseelse:stack.append(char)returnnotstack解析：利用棧結(jié)構(gòu)是解決括號(hào)匹配的經(jīng)典方法。遍歷字符串，遇到左括號(hào)入棧，遇到右括號(hào)時(shí)與棧頂元素對(duì)比，若不匹配則返回`False`。最終棧為空則有效。3.題目：請實(shí)現(xiàn)快速排序算法，并說明其時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。答案：pythondefquick_sort(arr):iflen(arr)<=1:returnarrpivot=arr[len(arr)//2]left=[xforxinarrifx<pivot]middle=[xforxinarrifx==pivot]right=[xforxinarrifx>pivot]returnquick_sort(left)+middle+quick_sort(right)解析：快速排序的平均時(shí)間復(fù)雜度為`O(nlogn)`，最壞為`O(n^2)`（當(dāng)每次選擇的中軸是最大或最小元素時(shí)）?？臻g復(fù)雜度為`O(logn)`（遞歸棧深度），最壞為`O(n)`。實(shí)際面試中可能要求原地排序（不使用額外空間）。二、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法（5題，每題12分，共60分）1.題目：請實(shí)現(xiàn)一個(gè)LRU（LeastRecentlyUsed）緩存，支持`get`和`put`操作，容量為`capacity`。答案：pythonclassLRUCache:def__init__(self,capacity:int):self.capacity=capacityself.cache={}self.order=[]defget(self,key:int)->int:ifkeyinself.cache:self.order.remove(key)self.order.append(key)returnself.cache[key]return-1defput(self,key:int,value:int)->None:ifkeyinself.cache:self.order.remove(key)eliflen(self.cache)==self.capacity:oldest=self.order.pop(0)delself.cache[oldest]self.cache[key]=valueself.order.append(key)解析：LRU緩存的核心是維護(hù)一個(gè)有序列表`order`，記錄訪問順序。`get`操作時(shí)將元素移到末尾，`put`操作時(shí)若已存在則更新位置，若滿則刪除最久未使用元素。實(shí)際面試可能要求使用`OrderedDict`（Python3.7+）簡化實(shí)現(xiàn)。2.題目：請實(shí)現(xiàn)二叉樹的層序遍歷（廣度優(yōu)先遍歷）。答案：pythonfromcollectionsimportdequeclassTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=rightdeflevel_order(root):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解析：層序遍歷使用隊(duì)列實(shí)現(xiàn)，按層級(jí)逐個(gè)出隊(duì)并記錄子節(jié)點(diǎn)。每次遍歷一層時(shí)，將子節(jié)點(diǎn)加入隊(duì)列，直到隊(duì)列為空。時(shí)間復(fù)雜度為`O(n)`，空間復(fù)雜度為`O(n)`。3.題目：請實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，判斷一個(gè)無向圖是否存在環(huán)。答案：pythondefhas_cycle(n,edges):fromcollectionsimportdefaultdict,dequegraph=defaultdict(list)foru,vinedges:graph[u].append(v)graph[v].append(u)visited=[False]nparent=[-1]ndefbfs(start):queue=deque([start])visited[start]=Truewhilequeue:node=queue.popleft()forneighboringraph[node]:ifnotvisited[neighbor]:visited[neighbor]=Trueparent[neighbor]=nodequeue.append(neighbor)elifparent[node]!=neighbor:returnTruereturnFalseforiinrange(n):ifnotvisited[i]:ifbfs(i):returnTruereturnFalse解析：使用廣度優(yōu)先搜索（BFS）檢測環(huán)。遍歷每個(gè)節(jié)點(diǎn)，若其鄰居已訪問且不是父節(jié)點(diǎn)，則存在環(huán)。時(shí)間復(fù)雜度為`O(n+e)`，空間復(fù)雜度為`O(n)`。深度優(yōu)先搜索（DFS）也可實(shí)現(xiàn)，但BFS更直觀。4.題目：請實(shí)現(xiàn)一個(gè)算法，找出數(shù)組中第三大的數(shù)。假設(shè)數(shù)組至少有三個(gè)元素。答案：pythondefthird_max(nums):first,second,third=float('-inf'),float('-inf'),float('-inf')fornuminnums:ifnum>first:first,second,third=num,first,secondeliffirst>num>second:second,third=num,secondelifsecond>num>third:third=numreturnthird解析：維護(hù)三個(gè)變量`first`、`second`、`third`記錄前三大的數(shù)。遍歷數(shù)組時(shí)更新這三個(gè)變量。時(shí)間復(fù)雜度為`O(n)`，空間復(fù)雜度為`O(1)`。實(shí)際面試可能要求處理重復(fù)元素。5.題目：請實(shí)現(xiàn)一個(gè)算法，統(tǒng)計(jì)一個(gè)字符串中所有唯一字符的個(gè)數(shù)。答案：pythondefcount_unique_chars(s):returnlen(set(s))解析：使用集合`set`自動(dòng)去重，返回集合長度即為唯一字符個(gè)數(shù)。時(shí)間復(fù)雜度為`O(n)`，空間復(fù)雜度為`O(n)`。實(shí)際面試可能要求按順序統(tǒng)計(jì)（不使用額外空間）。三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)（2題，每題15分，共30分）1.題目：設(shè)計(jì)一個(gè)短鏈接系統(tǒng)（如`t.co`），要求支持以下功能：-輸入長鏈接，生成短鏈接。-輸入短鏈接，解析為長鏈接。-考慮高并發(fā)、高可用性、URL唯一性。答案：plaintext1.生成短鏈接：-將長鏈接MD5哈希，取前6位作為ID（如`a1b2c3`）。-檢查ID是否唯一，若重復(fù)則重新哈希。-將ID與長鏈接存入數(shù)據(jù)庫（如Redis+RocksDB）。2.解析短鏈接：-從數(shù)據(jù)庫查詢ID對(duì)應(yīng)的長鏈接。-若未命中，則可能是過期或錯(cuò)誤，返回404。3.高并發(fā)優(yōu)化：-使用Redis緩存熱點(diǎn)短鏈接。-數(shù)據(jù)庫分片（如按ID前綴分片）。-異步寫入數(shù)據(jù)庫。解析：核心是哈希映射長鏈接到短ID，并存儲(chǔ)到高性能數(shù)據(jù)庫。URL唯一性通過哈希沖突處理（如重新哈希）保證。高并發(fā)通過緩存和數(shù)據(jù)庫優(yōu)化實(shí)現(xiàn)。實(shí)際系統(tǒng)可能使用自定義短ID而非哈希。2.題目：設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)時(shí)消息推送系統(tǒng)（如微信、抖音），要求支持以下功能：-用戶訂閱主題（如股票、新聞）。-發(fā)布消息到主題，推送給所有訂閱者。-考慮消息可靠性、低延遲、高并發(fā)。答案：plaintext1.架構(gòu)設(shè)計(jì)：-發(fā)布者-訂閱者模式：-使用Kafka/RabbitMQ分發(fā)消息。-消息隊(duì)列持久化，保證可靠性。-用戶訂閱管理：-用戶ID→主題ID映射（Redis）。-主題ID→用戶ID列表（Redis）。2.低延遲優(yōu)化：-使用內(nèi)存緩存（Redis）存儲(chǔ)熱點(diǎn)主題訂閱者。-發(fā)布時(shí)先緩存，批量寫入數(shù)據(jù)庫。3.高并發(fā)優(yōu)化：-消息隊(duì)列水平擴(kuò)展。-訂閱者分組推送（如按手機(jī)號(hào)前綴）。解析：核心是消息隊(duì)列（如Kafka）處理高并發(fā)發(fā)布，Redis緩存訂閱者?？煽啃酝ㄟ^消息持久化保證，低延遲通過內(nèi)存緩存實(shí)現(xiàn)。實(shí)際系統(tǒng)可能使用WebSocket或Server-SentEvents（SSE）實(shí)時(shí)推送。四、數(shù)據(jù)庫與存儲(chǔ)（2題，每題15分，共30分）1.題目：設(shè)計(jì)一個(gè)用戶表（`users`），包含以下字段：-用戶ID（主鍵，自增）-用戶名（唯一）-郵箱（唯一）-手機(jī)號(hào)（唯一）-創(chuàng)建時(shí)間-更新時(shí)間-索引建議。答案：plaintextsqlCREATETABLEusers(idINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,usernameVARCHAR(50)UNIQUENOTNULL,emailVARCHAR(100)UNIQUENOTNULL,phoneVARCHAR(20)UNIQUENOTNULL,created_atTIMESTAMPDEFAULTCURRENT_TIMESTAMP,updated_atTIMESTAMPDEFAULTCURRENT_TIMESTAMPONUPDATECURRENT_TIMESTAMP,INDEXidx_username(username),INDEXidx_email(email),INDEXidx_phone(phone));解析：主鍵使用自增ID，保證唯一性。郵箱、手機(jī)號(hào)、用戶名需唯一索引，提高查詢效率。創(chuàng)建時(shí)間和更新時(shí)間使用`TIMESTAMP`自動(dòng)記錄。實(shí)際系統(tǒng)可能增加密碼哈希、狀態(tài)字段等。2.題目：比較MySQL和Redis在緩存場景下的優(yōu)缺點(diǎn)。答案：plaintextMySQL：-優(yōu)點(diǎn)：事務(wù)支持、持久化（RDB/Monogo）、SQL優(yōu)化。-缺點(diǎn)：高并發(fā)性能差、內(nèi)存有限（GB級(jí)）。Redis：-優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)存高性能、支持多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Hash/SortedSet）。-缺點(diǎn)：無事務(wù)、易宕機(jī)（需哨兵/Master-Slave）。場景選擇：-事務(wù)場景（如訂單）→MySQL。-熱點(diǎn)數(shù)據(jù)緩存（如商品詳情）→Redis。解析：MySQL適合需要事務(wù)和持久化的場景，但緩存性能較差。Redis內(nèi)存高速，適合熱點(diǎn)數(shù)據(jù)緩存，但無事務(wù)且易宕機(jī)。實(shí)際系統(tǒng)通?；旌鲜褂茫ㄈ鏡edis+MySQL）。五、網(wǎng)絡(luò)與分布式（2題，每題15分，共30分）1.題目：解釋HTTP和HTTPS的區(qū)別，HTTPS的優(yōu)化方案。答案：plaintextHTTPvsHTTPS：-HTTP：明文傳輸，易被竊聽。-HTTPS：TLS加密傳輸，防竊聽、防篡改。HTTPS優(yōu)化：1.證書優(yōu)化：使用ACME自動(dòng)續(xù)期（Let'sEncrypt）。2.HSTS：強(qiáng)制瀏覽器僅信任HTTPS。3.TLS版本：使用TLS1.3，禁用舊版本。4.CDN緩存：減少源站壓力。5.HTTP/2：多路復(fù)用、頭部壓縮。解析：HTTPS通過TLS加密提升安全性，但消耗更多資源。優(yōu)化方案包括證書管理、HSTS、TLS版本選擇、CDN和HTTP/2。實(shí)際系統(tǒng)可能使用QUIC協(xié)議進(jìn)一步提升性能。2.題目：解釋CAP理論，并說明分布式數(shù)據(jù)庫如何實(shí)現(xiàn)CA（一致性、可用性、分區(qū)容錯(cuò)性）。答案：plaintextCAP理論：-C（一致性）：所有節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步。-A（可用性）：任何請求都能得到響應(yīng)（