2026年程序員面試筆試題目及答案詳解一、編程語言基礎(chǔ)（共5題，每題10分，總分50分）1.題目（Java）：編寫一個Java方法，接收一個整數(shù)數(shù)組，返回其中所有奇數(shù)元素的和。例如，輸入`[1,2,3,4,5]`，返回`9`。要求：不使用任何第三方庫。2.題目（Python）：定義一個函數(shù)`count_vowels(s)`，統(tǒng)計字符串`s`中元音字母（a,e,i,o,u）的數(shù)量，區(qū)分大小寫。例如，`count_vowels("HelloWorld")`返回`3`（"o","o","e"）。3.題目（C++）：實現(xiàn)一個函數(shù)`reverse_string(std::strings)`，將字符串`s`反轉(zhuǎn)。例如，輸入`"abc"`，輸出`"cba"`。要求：原地修改，不使用額外空間。4.題目（JavaScript）：給定一個對象`person={name:"Alice",age:30,city:"Beijing"}`，編寫代碼刪除其`age`屬性，并輸出修改后的對象。5.題目（Go）：編寫一個Go函數(shù)，接收兩個整數(shù)`a`和`b`，返回它們的最大公約數(shù)（GCD）。例如，`gcd(12,18)`返回`6`。答案與解析1.Java答案：javapublicstaticintsumOddNumbers(int[]arr){intsum=0;for(intnum:arr){if(num%2!=0){sum+=num;}}returnsum;}解析：-使用增強型for循環(huán)遍歷數(shù)組，判斷每個元素是否為奇數(shù)（`num%2!=0`），如果是則累加到`sum`中。-時間復(fù)雜度：O(n)，空間復(fù)雜度：O(1)。2.Python答案：pythondefcount_vowels(s):vowels="aeiouAEIOU"returnsum(1forcharinsifcharinvowels)解析：-定義元音字母集合`vowels`，使用生成器表達式統(tǒng)計`s`中屬于元音的字符數(shù)量。-大小寫敏感，因此包含大寫元音字母。-時間復(fù)雜度：O(n)，空間復(fù)雜度：O(1)。3.C++答案：cppinclude<string>voidreverse_string(std::string&s){intleft=0,right=s.size()-1;while(left<right){std::swap(s[left],s[right]);left++;right--;}}解析：-使用雙指針法，`left`從頭部開始，`right`從尾部開始，交換對應(yīng)字符，直到`left>=right`。-原地修改，不使用額外空間。-時間復(fù)雜度：O(n)，空間復(fù)雜度：O(1)。4.JavaScript答案：javascriptletperson={name:"Alice",age:30,city:"Beijing"};deleteperson.age;console.log(person);//{name:"Alice",city:"Beijing"}解析：-使用`delete`操作符刪除對象的屬性。-輸出修改后的對象，`age`屬性已不存在。5.Go答案：gofuncgcd(a,bint)int{forb!=0{temp:=bb=a%ba=temp}returna}解析：-使用歐幾里得算法計算GCD，循環(huán)直到`b`為0，最終`a`即為GCD。-時間復(fù)雜度：O(logmin(a,b))，空間復(fù)雜度：O(1)。二、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法（共6題，每題10分，總分60分）1.題目（數(shù)組）：給定一個無序數(shù)組`arr`，找到其中第三大的數(shù)。例如，`[3,2,1,5,6,4]`返回`3`（排序后為`[1,2,3,4,5,6]`，第三大為`3`）。2.題目（鏈表）：設(shè)計一個單鏈表節(jié)點類`ListNode`，包含`val`和`next`屬性。然后編寫一個方法`detectCycle(head)`，判斷鏈表是否存在環(huán)。3.題目（樹）：給定二叉樹的根節(jié)點`root`，編寫代碼計算其最大深度。例如，`[3,9,20,null,null,15,7]`的最大深度為`3`。4.題目（哈希表）：編寫一個函數(shù)，統(tǒng)計字符串中每個字符的出現(xiàn)次數(shù)，返回一個哈希表。例如，`"abccba"`返回`{'a':2,'b':2,'c':2}`。5.題目（動態(tài)規(guī)劃）：給定一個整數(shù)數(shù)組`nums`，返回其中最長遞增子序列的長度。例如，`[10,9,2,5,3,7,101,18]`返回`4`（子序列`[2,3,7,101]`）。6.題目（貪心算法）：有一個背包，容量為`W`，有`n`件物品，每件物品的重量為`weights[i]`，價值為`values[i]`。編寫代碼計算最大價值。例如，`W=50`，`weights=[10,20,30]`，`values=[60,100,120]`，返回`220`。答案與解析1.數(shù)組答案：javapublicstaticintthirdMax(int[]arr){Integerfirst=null,second=null,third=null;for(intnum:arr){if(first==null||num>first){third=second;second=first;first=num;}elseif(second==null||num>second&&num!=first){third=second;second=num;}elseif(third==null||num>third&&num!=first&&num!=second){third=num;}}returnthird!=null?third:first;}解析：-使用三個變量`first`、`second`、`third`分別記錄第一大、第二大、第三大的數(shù)。-遍歷數(shù)組，更新這三個變量。注意排除重復(fù)值。-時間復(fù)雜度：O(n)，空間復(fù)雜度：O(1)。2.鏈表答案：pythonclassListNode:def__init__(self,x):self.val=xself.next=NonedefdetectCycle(head):ifnothead:returnNoneslow=fast=headwhilefastandfast.next:slow=slow.nextfast=fast.next.nextifslow==fast:returnslowreturnNone解析：-使用快慢指針法：慢指針每次走1步，快指針每次走2步。若存在環(huán)，快慢指針必相遇。-相遇后，慢指針重新從頭開始，每次走1步，快指針繼續(xù)走2步，再次相遇的節(jié)點即為環(huán)的入口。-時間復(fù)雜度：O(n)，空間復(fù)雜度：O(1)。3.樹答案：javapublicstaticintmaxDepth(TreeNoderoot){if(root==null)return0;return1+Math.max(maxDepth(root.left),maxDepth(root.right));}解析：-遞歸計算左子樹和右子樹的最大深度，取較大值加1（當(dāng)前節(jié)點）。-時間復(fù)雜度：O(n)，空間復(fù)雜度：O(h)（h為樹的高度）。4.哈希表答案：pythondefcount_chars(s):count={}forcharins:count[char]=count.get(char,0)+1returncount解析：-使用`dict`統(tǒng)計每個字符的出現(xiàn)次數(shù)，`count.get(char,0)`表示若`char`不存在則返回0。-時間復(fù)雜度：O(n)，空間復(fù)雜度：O(m)（m為不同字符的數(shù)量）。5.動態(tài)規(guī)劃答案：javapublicstaticintlengthOfLIS(int[]nums){int[]dp=newint[nums.length];Arrays.fill(dp,1);for(inti=1;i<nums.length;i++){for(intj=0;j<i;j++){if(nums[i]>nums[j]){dp[i]=Math.max(dp[i],dp[j]+1);}}}returnArrays.stream(dp).max().getAsInt();}解析：-`dp[i]`表示以`nums[i]`結(jié)尾的最長遞增子序列長度。-遍歷每個`nums[i]`，查找前`i`個中比`nums[i]`小的元素，更新`dp[i]`。-最終返回`dp`數(shù)組中的最大值。-時間復(fù)雜度：O(n2)，空間復(fù)雜度：O(n)。6.貪心算法答案：pythondefknapsack(W,weights,values):n=len(weights)dp=[0](W+1)foriinrange(n):forwinrange(W,weights[i]-1,-1):dp[w]=max(dp[w],dp[w-weights[i]]+values[i])returndp[W]解析：-使用動態(tài)規(guī)劃解決0/1背包問題，`dp[w]`表示容量為`w`時的最大價值。-遍歷每個物品，更新`dp`數(shù)組。注意從`W`到`weights[i]`逆序更新，避免重復(fù)使用物品。-最終`dp[W]`即為最大價值。-時間復(fù)雜度：O(nW)，空間復(fù)雜度：O(W)。三、系統(tǒng)設(shè)計（共2題，每題20分，總分40分）1.題目（分布式系統(tǒng)）：設(shè)計一個高并發(fā)的短鏈接生成服務(wù)。要求：-支持高并發(fā)訪問（每秒百萬級請求）。-短鏈接應(yīng)易于記憶和傳播（如`/abc123`）。-解析短鏈接時需保證快速返回原始URL。-描述系統(tǒng)架構(gòu)、關(guān)鍵組件及解決方案。2.題目（數(shù)據(jù)庫設(shè)計）：設(shè)計一個社交媒體的數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)，支持以下功能：-用戶發(fā)布動態(tài)（包含文本、圖片、視頻、點贊數(shù)、評論數(shù)）。-用戶關(guān)注其他用戶。-搜索動態(tài)（按關(guān)鍵詞、時間范圍、用戶）。-描述表結(jié)構(gòu)、索引設(shè)計及優(yōu)化方案。答案與解析1.短鏈接生成服務(wù)答案：系統(tǒng)架構(gòu)：1.接入層（負載均衡）：使用Nginx或HAProxy分發(fā)請求到多個后端服務(wù)。2.短鏈接服務(wù)（無狀態(tài)）：使用Redis存儲短鏈接映射（`short_url`→`original_url`），支持高并發(fā)讀寫。3.分布式ID生成器（如Snowflake）：生成唯一、有序的短ID。4.緩存層（可選）：使用Memcached緩存熱點短鏈接，降低Redis壓力。關(guān)鍵組件及解決方案：-ID生成：Snowflake算法生成64位ID（時間戳+機器ID+序列號），確保唯一性。-存儲：Redis使用`SETNX`原子操作生成短鏈接，避免沖突。-解析：查詢Redis，若不存在則查詢數(shù)據(jù)庫（分庫分表）。-高并發(fā)優(yōu)化：-Redis主從復(fù)制+哨兵機制，讀寫分離。-后端服務(wù)集群化部署（Kubernetes），動態(tài)擴容。解析：-高并發(fā)場景下，無狀態(tài)服務(wù)+緩存+分布式ID是關(guān)鍵。-Redis的高性能特性適合存儲短鏈接映射。-Snowflake算法保證ID的唯一性和有序性。2.社交媒體數(shù)據(jù)庫設(shè)計答案：表結(jié)構(gòu)：sql--用戶表CREATETABLEusers(user_idBIGINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,usernameVARCHAR(50)UNIQUENOTNULL,password_hashVARCHAR(255)NOTNULL,created_atTIMESTAMPDEFAULTCURRENT_TIMESTAMP);--動態(tài)表CREATETABLEposts(post_idBIGINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,user_idBIGINT,contentTEXT,media_urlVARCHAR(255),created_atTIMESTAMPDEFAULTCURRENT_TIMESTAMP,likes_countINTDEFAULT0,comments_countINTDEFAULT0,FOREIGNKEY(user_id)REFERENCESusers(user_id));--關(guān)注關(guān)系表CREATETABLEfollows(follower_idBIGINT,followee_idBIGINT,created_atTIMESTAMPDEFAULTCURRENT_TIMESTAMP,PRIMARYKEY(follower_id,followee_id),FOREIGNKEY(follower_id)REFERENCESusers(user_id),FOREIGNKEY(followee_id)REFERENCESusers(user_id));--評論表CREATETABLEcomments(comment_idBIGINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,post_idBIGINT,user_idBIGINT,conte