2026年程序員面試編程邏輯題目一、算法設(shè)計(jì)（3題，每題20分，共60分）1.題目：實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，輸入一個(gè)正整數(shù)`n`，返回`1`到`n`中所有數(shù)字的按位數(shù)字之和。例如，輸入`123`，返回`1+2+3=6`。要求時(shí)間復(fù)雜度為`O(n)`，空間復(fù)雜度為`O(1)`。2.題目：給定一個(gè)非空數(shù)組`arr`，其中元素均為正整數(shù)，返回一個(gè)新數(shù)組，其中每個(gè)元素為原數(shù)組中比當(dāng)前元素小的所有元素的和。例如，輸入`[3,1,2,4]`，返回`[1,3,4,4]`（即`3`前面比它小的有`1`，`1`前面比它小的沒(méi)有，`2`前面比它小的有`1`和`3`，`4`前面比它小的有`1`、`2`和`3`）。3.題目：設(shè)計(jì)一個(gè)算法，輸入一個(gè)字符串`s`，判斷該字符串是否為有效的括號(hào)組合（只包含`()`、`[]`、`{}`，且括號(hào)匹配正確）。例如，輸入`"()[]{}"`返回`true`，輸入`"(]"`返回`false`。二、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（3題，每題20分，共60分）1.題目：實(shí)現(xiàn)一個(gè)`LRUCache`（最近最少使用緩存）類，支持以下操作：-`LRUCache(intcapacity)`：初始化緩存容量為`capacity`。-`get(intkey)`：返回鍵`key`對(duì)應(yīng)的值，如果不存在返回`-1`。-`put(intkey,intvalue)`：插入或更新鍵值對(duì)，如果容量已滿，則刪除最久未使用的元素。2.題目：給定一個(gè)無(wú)重復(fù)元素的整數(shù)數(shù)組`nums`和一個(gè)目標(biāo)值`target`，返回所有和為`target`的`nums`中的4個(gè)數(shù)的組合。例如，輸入`[1,2,3,4,5]`和`target=8`，返回`[[1,2,3,4]]`。3.題目：實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，輸入一個(gè)二叉樹，返回其鏡像（即左右子樹互換）。例如，輸入`[1,2,3]`的二叉樹，鏡像后為`[1,3,2]`。三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)（2題，每題30分，共60分）1.題目：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的微博系統(tǒng)，要求：-用戶可以發(fā)布、評(píng)論、點(diǎn)贊微博。-微博需支持按時(shí)間倒序展示。-每個(gè)用戶最多關(guān)注1000人，每個(gè)用戶最多被1000人關(guān)注。2.題目：設(shè)計(jì)一個(gè)秒殺系統(tǒng)，要求：-用戶提交訂單時(shí)，需驗(yàn)證庫(kù)存是否足夠。-防止超賣（即庫(kù)存不足時(shí)，訂單仍能成功）。-系統(tǒng)需支持高并發(fā)（假設(shè)每秒有10000個(gè)請(qǐng)求）。四、編碼實(shí)現(xiàn)（2題，每題40分，共80分）1.題目：實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，輸入一個(gè)字符串`s`，返回所有可能的`palindrome`（回文）子串。例如，輸入`"abc"`，返回`["a","b","c","aa","bb","cc","aba","aca","bab","bcb","cba","ccc"]`。2.題目：實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，輸入一個(gè)正整數(shù)`n`，返回所有小于等于`n`的`prime`（質(zhì)數(shù)）的列表。要求時(shí)間復(fù)雜度為`O(nloglogn)`。答案與解析一、算法設(shè)計(jì)1.按位數(shù)字之和答案：pythondefsum_of_digits(n):total=0whilen>0:total+=n%10n//=10returntotal解析：-使用`while`循環(huán)遍歷每一位數(shù)字，通過(guò)`n%10`獲取當(dāng)前最低位，`n//=10`移除最低位。-時(shí)間復(fù)雜度`O(n)`（`n`為數(shù)字的位數(shù)），空間復(fù)雜度`O(1)`。2.小于當(dāng)前元素的和答案：pythondefsmaller_sum(arr):result=[0]len(arr)prefix_sum=[0](len(arr)+1)foriinrange(len(arr)):prefix_sum[i+1]=prefix_sum[i]+arr[i]foriinrange(len(arr)):result[i]=prefix_sum[i]returnresult解析：-使用前綴和數(shù)組`prefix_sum`，其中`prefix_sum[i]`表示`arr[0]`到`arr[i-1]`的和。-對(duì)于每個(gè)`arr[i]`，`prefix_sum[i]`即為比它小的所有元素的和。-時(shí)間復(fù)雜度`O(n)`，空間復(fù)雜度`O(n)`。3.有效括號(hào)答案：pythondefisValid(s):stack=[]mapping={')':'(',']':'[','}':'{'}forcharins:ifcharinmapping:top=stack.pop()ifstackelse'#'ifmapping[char]!=top:returnFalseelse:stack.append(char)returnnotstack解析：-使用棧`stack`，遍歷字符串，遇到右括號(hào)時(shí)檢查棧頂是否匹配。-若不匹配或棧為空，返回`false`。-最終棧為空則有效。二、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1.LRUCache答案：pythonclassLRUCache:def__init__(self,capacity):self.capacity=capacityself.cache={}self.order=[]defget(self,key):ifkeyinself.cache:self.order.remove(key)self.order.append(key)returnself.cache[key]return-1defput(self,key,value):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：-使用字典`cache`存儲(chǔ)鍵值對(duì)，列表`order`記錄訪問(wèn)順序。-`get`時(shí)移動(dòng)鍵到末尾，`put`時(shí)先刪除最久未使用（頭部）的元素。2.4數(shù)之和答案：pythondeffour_sum(nums,target):nums.sort()result=[]n=len(nums)foriinrange(n-3):ifi>0andnums[i]==nums[i-1]:continueforjinrange(i+1,n-2):ifj>i+1andnums[j]==nums[j-1]:continueleft,right=j+1,n-1whileleft<right:total=nums[i]+nums[j]+nums[left]+nums[right]iftotal==target:result.append([nums[i],nums[j],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解析：-先排序，避免重復(fù)解。-固定前兩個(gè)數(shù)，使用雙指針?lè)ú檎液髢蓚€(gè)數(shù)。-時(shí)間復(fù)雜度`O(n^3)`。3.二叉樹鏡像答案：pythondefmirrorTree(root):ifnotroot:returnNoneroot.left,root.right=root.right,root.leftmirrorTree(root.left)mirrorTree(root.right)returnroot解析：-遞歸交換左右子樹，然后對(duì)子樹繼續(xù)交換。-時(shí)間復(fù)雜度`O(n)`，空間復(fù)雜度`O(h)`（`h`為樹高）。三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.微博系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：-用戶表：`id`,`username`,`followed`（關(guān)注的用戶列表），`followers`（粉絲列表）。-微博表：`id`,`user_id`,`content`,`timestamp`。-評(píng)論表：`id`,`微博id`,`user_id`,`content`,`timestamp`。-點(diǎn)贊表：`id`,`微博id`,`user_id`,`timestamp`。秒殺系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：-使用分布式鎖（如Redis）防止超賣。-訂單生成時(shí)先扣庫(kù)存，成功則創(chuàng)建訂單，失敗則回滾庫(kù)存。-高并發(fā)時(shí)使用限流（如令牌桶算法）。四、編碼實(shí)現(xiàn)1.回文子串答案：pythondefall_palindromes(s):result=set()foriinrange(len(s)):forjinrange(i+1):ifs[j:i+1]==s[j:i+1][::-1]:result.add(s[j:i+1])returnlist(result)解析：-使用雙層循環(huán)枚舉所有子串，檢查是否為回文。-時(shí)間復(fù)雜度`O(n^2)`。2.質(zhì)數(shù)列表答案：pythondefsieve_of_eratosthenes(n):is_prime=[True](n+1)is_prime[0]=is_prime[1]=Falseforiinrange(