從基礎(chǔ)到高級：計算機(jī)編程面試題集2026基礎(chǔ)編程題（共5題，每題10分，總分50分）1.C語言基礎(chǔ)題（10分）題目：編寫一個C語言函數(shù)，實(shí)現(xiàn)將一個字符串中的所有小寫字母轉(zhuǎn)換為大寫字母。假設(shè)輸入字符串以'\0'結(jié)尾，且字符串長度不超過100個字符。請不使用任何庫函數(shù)（如`toupper()`），僅通過ASCII碼轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)。答案：cvoidtoUpperCase(charstr){if(str==NULL)return;for(inti=0;str[i]!='\0';i++){if(str[i]>='a'&&str[i]<='z'){str[i]=str[i]-'a'+'A';}}}解析：小寫字母的ASCII碼范圍是'a'到'z'（97到122），大寫字母是'A'到'Z'（65到90）。將小寫字母轉(zhuǎn)換為大寫字母，只需將字符的ASCII碼減去'a'的ASCII碼，再加'A'的ASCII碼。例如，'a'（97）-'a'（97）+'A'（65）='A'（65）。函數(shù)遍歷字符串，對每個小寫字母進(jìn)行轉(zhuǎn)換，若字符不是小寫字母，則保持不變。2.Java面向?qū)ο箢}（10分）題目：設(shè)計一個`Employee`類，包含以下屬性：`id`（整數(shù)）、`name`（字符串）、`salary`（浮點(diǎn)數(shù)）。要求：1.提供無參構(gòu)造器和帶所有屬性參數(shù)的構(gòu)造器。2.實(shí)現(xiàn)`toString()`方法，返回格式為`"Employee{id=1,name='Alice',salary=5000.0}"`。3.編寫一個方法`increaseSalary(doublepercent)`，根據(jù)百分比增加薪水。答案：javapublicclassEmployee{privateintid;privateStringname;privatedoublesalary;//無參構(gòu)造器publicEmployee(){}//帶所有屬性參數(shù)的構(gòu)造器publicEmployee(intid,Stringname,doublesalary){this.id=id;=name;this.salary=salary;}//Getter和Setter省略@OverridepublicStringtoString(){return"Employee{id="+id+",name='"+name+"',salary="+salary+'}';}publicvoidincreaseSalary(doublepercent){salary+=salary(percent/100);}}解析：面向?qū)ο笤O(shè)計要求封裝屬性，通過構(gòu)造器初始化對象。`toString()`方法需遵循格式化輸出，使用`%`轉(zhuǎn)義符和`'`包圍字符串。`increaseSalary()`方法通過百分比計算薪水增長值并累加到當(dāng)前薪水。3.Python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)題（10分）題目：給定一個無重復(fù)元素的列表`nums`，編寫一個函數(shù)，返回所有可能的子集（包括空集和原列表）。要求：不使用遞歸，僅使用迭代實(shí)現(xiàn)。答案：pythondefsubsets(nums):result=[[]]fornuminnums:result+=[curr+[num]forcurrinresult]returnresult解析：迭代法通過動態(tài)擴(kuò)展已有子集生成新子集。初始時，`result`包含一個空子集。遍歷每個數(shù)字時，將當(dāng)前數(shù)字添加到所有已有子集的末尾，生成新的子集并追加到`result`。例如，輸入`[1,2]`，先有`[[]]`，加入1生成`[[],[1]]`，再加入2生成`[[],[1],[2],[1,2]]`。4.JavaScript算法題（10分）題目：給定一個包含整數(shù)的數(shù)組，返回所有和為`target`的兩個數(shù)的索引。假設(shè)每個輸入都有唯一解，且不能重復(fù)使用同一個元素。例如，輸入`[2,7,11,15]`，`target=9`，輸出`[0,1]`（對應(yīng)`2+7=9`）。答案：javascriptfunctiontwoSum(nums,target){constmap=newMap();for(leti=0;i<nums.length;i++){constcomplement=target-nums[i];if(map.has(complement)){return[map.get(complement),i];}map.set(nums[i],i);}return[];}解析：哈希表法通過一次遍歷解決。創(chuàng)建一個映射`map`，鍵為數(shù)字，值為索引。遍歷時，計算`complement=target-nums[i]`，若`complement`已存在于`map`中，則返回`[map.get(complement),i]`。否則，將當(dāng)前數(shù)字及其索引存入`map`。5.SQL查詢題（10分）題目：有三張表：-`Employees`（`id`,`name`,`department_id`）-`Departments`（`id`,`department_name`）-`Salaries`（`employee_id`,`salary`）編寫SQL查詢，返回每個部門的平均薪水（只顯示有員工薪水的部門）。答案：sqlSELECTd.department_name,AVG(s.salary)ASaverage_salaryFROMEmployeeseJOINDepartmentsdONe.department_id=d.idJOINSalariessONe.id=s.employee_idGROUPBYd.department_name;解析：多表連接查詢：1.`JOIN``Employees`和`Departments`通過`department_id`關(guān)聯(lián)部門名稱。2.`JOIN``Salaries`通過`employee_id`關(guān)聯(lián)薪水信息。3.`GROUPBY`按部門名稱分組，`AVG(s.salary)`計算平均薪水。僅顯示有員工薪水的部門，因?yàn)閮?nèi)連接會過濾掉無薪水記錄的員工。中級編程題（共5題，每題15分，總分75分）1.Java多線程題（15分）題目：編寫一個`BankAccount`類，包含屬性`balance`（余額）。要求：1.提供`deposit(doubleamount)`和`withdraw(doubleamount)`方法，確保線程安全。2.兩個方法必須互斥執(zhí)行，即同時只能有一個線程操作余額。答案：javapublicclassBankAccount{privatedoublebalance;privatefinalObjectlock=newObject();publicBankAccount(doubleinitialBalance){this.balance=initialBalance;}publicvoiddeposit(doubleamount){synchronized(lock){balance+=amount;}}publicvoidwithdraw(doubleamount){synchronized(lock){balance-=amount;}}publicdoublegetBalance(){synchronized(lock){returnbalance;}}}解析：使用`synchronized`關(guān)鍵字鎖定`lock`對象，確保`deposit`和`withdraw`互斥執(zhí)行。余額操作需在同步塊內(nèi)完成，防止并發(fā)修改導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致。2.Python算法題（15分）題目：給定一個字符串`s`，判斷其是否為有效括號字符串（只包含`'('`,`')'`,`'{'`,`'}'`,`'['`,`']'`，且括號匹配正確）。例如，`"()[]{}"`為有效，`"(]"`為無效。答案：pythondefisValid(s):stack=[]mapping={')':'(','}':'{',']':'['}forcharins:ifcharinmapping:top_element=stack.pop()ifstackelse'#'ifmapping[char]!=top_element:returnFalseelse:stack.append(char)returnnotstack解析：棧結(jié)構(gòu)應(yīng)用：1.遇到開括號`'('`,`'{'`,`'['`，壓入棧。2.遇到閉括號，檢查棧頂是否為對應(yīng)開括號，若不匹配或棧為空（如`")("`），返回`False`。3.遍歷結(jié)束后，棧應(yīng)為空（所有括號匹配）。3.C++內(nèi)存管理題（15分）題目：編寫一個`String`類，實(shí)現(xiàn)基本功能：構(gòu)造、析構(gòu)、拷貝構(gòu)造、賦值運(yùn)算符。要求：1.析構(gòu)函數(shù)釋放動態(tài)分配的內(nèi)存。2.拷貝構(gòu)造和賦值運(yùn)算符需防止深拷貝問題。答案：cppinclude<cstring>classString{private:chardata;size_tlength;public://構(gòu)造函數(shù)String(constcharstr=""){length=strlen(str);data=newchar[length+1];strcpy(data,str);}//析構(gòu)函數(shù)~String(){delete[]data;}//拷貝構(gòu)造String(constString&other){length=other.length;data=newchar[length+1];strcpy(data,other.data);}//賦值運(yùn)算符String&operator=(constString&other){if(this!=&other){delete[]data;length=other.length;data=newchar[length+1];strcpy(data,other.data);}returnthis;}};解析：深拷貝問題：拷貝構(gòu)造和賦值運(yùn)算符需獨(dú)立分配內(nèi)存并復(fù)制內(nèi)容，避免共享原始內(nèi)存。1.析構(gòu)函數(shù)使用`delete[]`釋放動態(tài)數(shù)組。2.拷貝構(gòu)造和賦值運(yùn)算符先釋放當(dāng)前對象內(nèi)存，再分配新內(nèi)存并復(fù)制。4.JavaScript設(shè)計題（15分）題目：設(shè)計一個LRU（最近最少使用）緩存，支持`get(key)`和`put(key,value)`操作。緩存容量為`capacity`，超出容量時刪除最久未使用項(xiàng)。要求：時間復(fù)雜度O(1)。答案：javascriptclassLRUCache{constructor(capacity){this.capacity=capacity;this.map=newMap();this.head=newNode(0,0);this.tail=newNode(0,0);this.head.next=this.tail;this.tail.prev=this.head;}get(key){if(!this.map.has(key))return-1;constnode=this.map.get(key);this.remove(node);this.append(node);returnnode.value;}put(key,value){if(this.map.has(key)){this.remove(this.map.get(key));}constnode=newNode(key,value);this.map.set(key,node);this.append(node);if(this.map.size>this.capacity){constlru=this.head.next;this.remove(lru);this.map.delete(lru.key);}}append(node){node.prev=this.tail.prev;node.next=this.tail;this.tail.prev.next=node;this.tail.prev=node;}remove(node){node.prev.next=node.next;node.next.prev=node.prev;}}classNode{constructor(key,value){this.key=key;this.value=value;this.prev=null;this.next=null;}}解析：雙向鏈表+哈希表實(shí)現(xiàn)：1.哈希表存儲鍵到節(jié)點(diǎn)的映射，O(1)訪問。2.雙向鏈表維護(hù)使用順序，頭為最近使用，尾為最久未使用。3.`get`操作將節(jié)點(diǎn)移至隊尾，`put`操作先刪除舊節(jié)點(diǎn)，再添加新節(jié)點(diǎn)至隊尾。若超出容量，刪除隊首節(jié)點(diǎn)。5.SQL優(yōu)化題（15分）題目：查詢所有員工及其直屬上司的姓名。假設(shè)存在表`Employees`（`id`,`name`,`manager_id`，`manager_id`是自己上司的`id`）。要求：上司不存在時顯示`'None'`。答案：sqlSELECTASemployee_name,COALESCE(,'None')ASmanager_nameFROMEmployeese1LEFTJOINEmployeese2ONe1.manager_id=e2.id;解析：左連接查詢：1.`e1`表代表員工，`e2`表代表上司。2.`LEFTJOIN`確保所有員工都被選中，即使上司不存在。3.`COALESCE`函數(shù)將`NULL`上司姓名替換為`'None'`。高級編程題（共5題，每題20分，總分100分）1.Go并發(fā)題（20分）題目：編寫一個Go程序，模擬生產(chǎn)者-消費(fèi)者模型。使用帶緩沖的通道（`chan`）和`sync.WaitGroup`，生產(chǎn)者生成1-100的數(shù)字，消費(fèi)者每秒打印一個數(shù)字，直到所有數(shù)字被處理。要求：無死鎖。答案：gopackagemainimport("fmt""sync""time")funcmain(){numbers:=make(chanint,100)varwgsync.WaitGroupgofunc(){fori:=1;i<=100;i++{numbers<-i}close(numbers)}()gofunc(){fornum:=rangenumbers{wg.Add(1)gofunc(nint){deferwg.Done()fmt.Println(n)time.Sleep(1time.Second)}(num)}}()wg.Wait()}解析：1.帶緩沖的通道`numbers`（容量100）避免生產(chǎn)者阻塞。2.`sync.WaitGroup`等待所有消費(fèi)者完成。3.生產(chǎn)者發(fā)送1-100數(shù)字后關(guān)閉通道，觸發(fā)消費(fèi)者退出循環(huán)。4.每個數(shù)字啟動一個協(xié)程打印，`time.Sleep`模擬處理時間。2.Python設(shè)計題（20分）題目：設(shè)計一個`Singleton`類，確保全局只有一個實(shí)例。要求：支持懶加載（首次調(diào)用時創(chuàng)建實(shí)例）和多線程安全。答案：pythonimportthreadingclassSingleton:_instance=None_lock=threading.Lock()def__new__(cls,args,kwargs):withcls._lock:ifcls._instanceisNone:cls._instance=super(Singleton,cls).__new__(cls)returncls._instancedef__init__(self):ifnothasattr(self,"initialized"):print("Creatinginstance...")self.initialized=True解析：1.使用類屬性`_instance`存儲單例實(shí)例。2.雙重檢查鎖定（`_lock`）確保線程安全。3.`__new__`方法控制實(shí)例創(chuàng)建，`__init__`檢查是否已初始化，實(shí)現(xiàn)懶加載。3.Java設(shè)計模式題（20分）題目：實(shí)現(xiàn)一個簡單的策略模式，定義`Sorter`接口和三個實(shí)現(xiàn)類：`QuickSort`、`MergeSort`、`BubbleSort`?？蛻舳藨?yīng)能動態(tài)選擇排序算法。答案：java//Sorter接口publicinterfaceSorter{voidsort(int[]arr);}//QuickSort實(shí)現(xiàn)publicclassQuickSortimplementsSorter{publicvoidsort(int[]arr){quickSort(arr,0,arr.length-1);}privatevoidquickSort(int[]arr,intleft,intright){if(left<right){intpivot=partition(arr,left,right);quickSort(arr,left,pivot-1);quickSort(arr,pivot+1,right);}}privateintpartition(int[]arr,intleft,intright){/省略/}}//MergeSort實(shí)現(xiàn)publicclassMergeSortimplementsSorter{publicvoidsort(int[]arr){/省略/}}//客戶端publicclassSortContext{privateSortersorter;publicSortContext(Sortersorter){this.sorter=sorter;}publicvoidsort(int[]arr){sorter.sort(arr);}}解析：1.`Sorter`接口定義`sort`方法。2.各實(shí)現(xiàn)類封裝具體排序算法。3.`SortContext`客戶端持有一個`Sorter`實(shí)例，動態(tài)切換算法。4.C#異步編程題（20分）題目：編寫一個C#方法，異步讀取文件內(nèi)容，同時統(tǒng)計文件中的單詞數(shù)量。要求：使用`async`/`await`，返回一個包含文件內(nèi)容和單詞數(shù)的元組。答案：csharpusingSystem;usingSystem.IO;usingSystem.Threading.Tasks;publicclassFileProcessor{publicasyncTask<(stringContent,intWordCount)>ProcessFileAsync(stri