2026年實戰(zhàn)編程寶典：算法面試現(xiàn)場寫代碼指南一、數(shù)組與字符串（共5題，每題8分）1.題目：給定一個整數(shù)數(shù)組`nums`和一個目標(biāo)值`target`，請找出數(shù)組中和為目標(biāo)值的三元組數(shù)量。示例：輸入：`nums=[1,2,3,4,5]`,`target=9`輸出：`3`（三元組為(1,3,5),(2,3,4),(1,4,4)）2.題目：請實現(xiàn)一個函數(shù)`replaceSpaces`，將字符串中的所有空格替換為`%20`。示例：輸入：`s="Wearehappy."`輸出：`"We%20are%20happy."`3.題目：給定一個字符串`s`，請判斷其是否為有效的括號字符串（只包含`()`、`[]`、`{}`，且括號正確匹配）。示例：輸入：`s="{[]()}"`輸出：`true`4.題目：請實現(xiàn)一個函數(shù)`longestSubstring`，返回字符串中不包含重復(fù)字符的最長子串長度。示例：輸入：`s="abcabcbb"`輸出：`3`（最長子串為"abc"）5.題目：給定一個整數(shù)數(shù)組`nums`，請返回數(shù)組中乘積最大的三個數(shù)的乘積。示例：輸入：`nums=[1,2,3,4]`輸出：`24`（最大乘積為342）二、鏈表（共4題，每題10分）1.題目：請實現(xiàn)一個函數(shù)`reverseList`，反轉(zhuǎn)一個單鏈表。示例：輸入：`1->2->3->4`輸出：`4->3->2->1`2.題目：給定兩個單鏈表`l1`和`l2`，請合并它們?yōu)橐粋€新的單鏈表，合并后的鏈表按升序排列。示例：輸入：`l1=1->4->5`,`l2=1->3->4`輸出：`1->1->3->4->4->5`3.題目：請判斷一個鏈表是否存在環(huán)，并返回環(huán)的入口節(jié)點。示例：輸入：`1->2->3->4->2`（存在環(huán)，環(huán)從節(jié)點2開始）輸出：`2`4.題目：給定一個單鏈表`head`，請刪除鏈表中的節(jié)點`val`，假設(shè)鏈表中所有值唯一。示例：輸入：`head=1->2->3->4`,`val=3`輸出：`1->2->4`三、樹與二叉搜索樹（共4題，每題10分）1.題目：請實現(xiàn)一個函數(shù)`inorderTraversal`，非遞歸遍歷二叉樹的中序遍歷。示例：輸入：`root=[1,null,2,3]`（二叉樹結(jié)構(gòu)為1->null->2->3）輸出：`[1,3,2]`2.題目：給定一個二叉搜索樹`root`，請查找其中值最接近`target`的節(jié)點，并返回其值。示例：輸入：`root=[4,2,5,1,3]`,`target=3.714286`輸出：`4`3.題目：請實現(xiàn)一個函數(shù)`insertIntoBST`，將一個值插入到二叉搜索樹中，并返回插入后的樹根。示例：輸入：`root=[4,2,7,1,3]`,`val=5`輸出：`[4,2,7,1,3,null,null,null,null,null,5]`4.題目：給定一個二叉樹`root`，請判斷其是否為平衡二叉樹（左右子樹高度差不超過1）。示例：輸入：`root=[3,9,20,null,null,15,7]`輸出：`true`四、動態(tài)規(guī)劃（共4題，每題12分）1.題目：給定一個數(shù)組`nums`，請返回其中最長的上升子序列的長度。示例：輸入：`nums=[10,9,2,5,3,7,101,18]`輸出：`4`（最長上升子序列為[2,3,7,101]）2.題目：給定一個整數(shù)`n`，請計算`n`的不同子集的數(shù)量。示例：輸入：`n=5`輸出：`32`3.題目：給定一個字符串`s`，請返回其中不同字母排列組合的數(shù)量。示例：輸入：`s="abc"`輸出：`6`（排列組合為"abc","acb","bac","bca","cab","cba"）4.題目：給定一個整數(shù)`k`和一個數(shù)組`prices`，請計算最多進(jìn)行`k`次交易（每次交易必須買入再賣出）的最大利潤。示例：輸入：`prices=[1,2,4,5,2,9]`,`k=2`輸出：`13`（第一次交易買入1賣出5，第二次交易買入2賣出9）五、堆與優(yōu)先隊列（共3題，每題10分）1.題目：請實現(xiàn)一個函數(shù)`topKFrequent`，返回數(shù)組中出現(xiàn)頻率最高的`k`個元素。示例：輸入：`nums=[1,1,1,2,2,3]`,`k=2`輸出：`[1,2]`2.題目：請實現(xiàn)一個函數(shù)`mergeKLists`，合并`k`個排序鏈表，返回合并后的頭節(jié)點。示例：輸入：`lists=[[1,4,5],[1,3,4],[2,6]]`輸出：`1->1->2->3->4->4->5->6`3.題目：給定一個整數(shù)數(shù)組`nums`，請返回其中第`k`大的元素。示例：輸入：`nums=[3,2,1,5,6,4]`,`k=2`輸出：`5`六、圖與廣度優(yōu)先搜索（共3題，每題12分）1.題目：給定一個無向圖`graph`（鄰接表形式），請判斷其是否為二分圖（可以用兩種顏色染色，相鄰節(jié)點顏色不同）。示例：輸入：`graph=[[1,3],[0,2],[1,3],[0,2]]`輸出：`true`2.題目：給定一個`mxn`的網(wǎng)格`grid`，請返回從左上角到右下角的最短路徑長度（只能向下或向右移動）。示例：輸入：`grid=[[0,0,0],[0,1,0],[0,0,0]]`輸出：`2`3.題目：給定一個無向圖`graph`（鄰接表形式），請返回所有節(jié)點的最短路徑長度（從節(jié)點0開始）。示例：輸入：`graph=[[1,2],[0,3],[0,3],[1,2]]`輸出：`[0,1,1,2]`答案與解析一、數(shù)組與字符串1.答案：pythondefthreeSum(nums,target):nums.sort()n=len(nums)count=0foriinrange(n):left,right=i+1,n-1whileleft<right:total=nums[i]+nums[left]+nums[right]iftotal==target:count+=1left+=1right-=1eliftotal<target:left+=1else:right-=1returncount解析：先排序，然后固定一個數(shù)，用雙指針遍歷剩下的兩個數(shù)，如果和等于目標(biāo)值則計數(shù)，并移動指針避免重復(fù)。2.答案：pythondefreplaceSpaces(s):returns.replace('','%20')解析：直接使用字符串的`replace`方法將空格替換為`%20`。3.答案：pythondefisValid(s):stack=[]mapping={'(':')','[':']','{':'}'}forcharins:ifcharinmapping:stack.append(char)else:ifnotstackormapping[stack.pop()]!=char:returnFalsereturnnotstack解析：用棧存儲左括號，遇到右括號時檢查是否匹配，若不匹配則返回`false`。4.答案：pythondeflongestSubstring(s):char_set=set()left=0max_len=0forrightinrange(len(s)):whiles[right]inchar_set:char_set.remove(s[left])left+=1char_set.add(s[right])max_len=max(max_len,right-left+1)returnmax_len解析：滑動窗口，左指針右移時刪除重復(fù)字符，右指針右移時添加字符，更新最大長度。5.答案：pythondefmaximumProduct(nums):nums.sort()n=len(nums)returnmax(nums[0]nums[1]nums[-1],nums[-1]nums[-2]nums[-3])解析：最大乘積可能來自前兩個最小數(shù)和最大數(shù)，或后三個最大數(shù)，取兩者最大值。二、鏈表1.答案：pythondefreverseList(head):prev=Nonecurrent=headwhilecurrent:next_node=current.nextcurrent.next=prevprev=currentcurrent=next_nodereturnprev解析：迭代反轉(zhuǎn)鏈表，依次將節(jié)點指向前一個節(jié)點。2.答案：pythondefmergeTwoLists(l1,l2):dummy=ListNode(0)current=dummywhilel1andl2:ifl1.val<l2.val:current.next=l1l1=l1.nextelse:current.next=l2l2=l2.nextcurrent=current.nextcurrent.next=l1orl2returndummy.next解析：合并兩個有序鏈表，依次比較節(jié)點值，將較小節(jié)點連接到結(jié)果鏈表。3.答案：pythondefdetectCycle(head):slow,fast=head,headwhilefastandfast.next:slow=slow.nextfast=fast.next.nextifslow==fast:slow=headwhileslow!=fast:slow=slow.nextfast=fast.nextreturnslowreturnNone解析：快慢指針判斷環(huán)，若相遇則找到環(huán)的入口。4.答案：pythondefdeleteNode(head,val):dummy=ListNode(0)dummy.next=headcurrent=dummywhilecurrent.nextandcurrent.next.val!=val:current=current.nextifcurrent.next:current.next=current.next.nextreturndummy.next解析：用虛擬頭節(jié)點處理頭節(jié)點刪除的情況，然后查找并刪除指定節(jié)點。三、樹與二叉搜索樹1.答案：pythondefinorderTraversal(root):stack,res=[],[]current=rootwhilecurrentorstack:whilecurrent:stack.append(current)current=current.leftcurrent=stack.pop()res.append(current.val)current=current.rightreturnres解析：非遞歸中序遍歷，用棧記錄節(jié)點，先遍歷左子樹，再訪問節(jié)點，最后遍歷右子樹。2.答案：pythondefclosestValue(root,target):closest=root.valcurrent=rootwhilecurrent:ifabs(current.val-target)<abs(closest-target):closest=current.valiftarget<current.val:current=current.lefteliftarget>current.val:current=current.rightelse:breakreturnclosest解析：在BST中，根據(jù)目標(biāo)值與節(jié)點值的比較方向選擇子樹，同時更新最接近值。3.答案：pythondefinsertIntoBST(root,val):ifnotroot:returnTreeNode(val)ifval<root.val:root.left=insertIntoBST(root.left,val)else:root.right=insertIntoBST(root.right,val)returnroot解析：遞歸插入，根據(jù)值與當(dāng)前節(jié)點比較方向選擇子樹，直到找到空位置插入。4.答案：pythondefisBalanced(root):defcheck(node):ifnotnode:return0,Trueleft_height,left_balanced=check(node.left)right_height,right_balanced=check(node.right)returnmax(left_height,right_height)+1,left_balancedandright_balancedandabs(left_height-right_height)<=1returncheck(root)[1]解析：后序遍歷檢查每個節(jié)點的高度，同時判斷左右子樹是否平衡。四、動態(tài)規(guī)劃1.答案：pythondeflengthOfLIS(nums):dp=[1]len(nums)foriinrange(1,len(nums)):forjinrange(i):ifnums[i]>nums[j]:dp[i]=max(dp[i],dp[j]+1)returnmax(dp)解析：DP數(shù)組記錄以每個位置結(jié)尾的最長上升子序列長度，遍歷更新。2.答案：pythondefsubsetsCount(n):return1<<n#2^n解析：每個節(jié)點有選或不選兩種選擇，總子集數(shù)量為2^n。3.答案：pythondefpermutationCount(s):frommathimportfactorialcounter={}forcharins:counter[char]=counter.get(char,0)+1result=factorial(len(s))forvincounter.values():result//=factorial(v)returnresult解析：用排列組合公式計算，考慮重復(fù)字母的排列數(shù)。4.答案：pythondefmaxProfit(prices,k):ifnotpricesork==0:return0dp=[[0](k+1)for_inrange(2)]for_inrange(k):dp[1][_]=-prices[0]foriinrange(1,len(prices)):dp[i%2][0]=0forjinrange(1,k+1):dp[i%2][j]=max(dp[(i-1)%2][j],dp[(i-1)%2][j-1]+prices[i])returndp[(len(prices)-1)%2][k]解析：狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，用滾動數(shù)組優(yōu)化空間，記錄第i天第j次交易的最大利潤。五、堆與優(yōu)先隊列1.答案：pythondeftopKFrequent(nums,k):fromcollectionsimportCountercount=Counter(nums)heap=[]fornum,freqincount.items():heapq.heappush(heap,(-freq,num))iflen(heap)>k:heapq.heappop(heap)return[numfor_,numinheap]解析：用最小堆維護(hù)前k個高頻元素，堆大小限制為k。2.答案：pythondefmergeKLists(lists):min_heap=[]fori,headinenumerate(lists):ifhead:heapq.heappush(min_heap,(head.val,i,head))dummy=ListNode(0)current=dummywhilemin_heap:_,i,node=heapq.heappop(min_heap)current.next=nodecurrent=current.nextifnode.next:heapq.heappush(min_heap,(node.next.val,i,node.next))returndummy.next解析：用最小堆維護(hù)k個鏈表頭部，每次彈出最小節(jié)點并推進(jìn)下一個節(jié)點。3.答案：pythondeffindKthLargest(nums,k):importheapqreturnheapq.nlargest(k,nums)[-1]解析：用`nlargest`獲取前k大元素，取最后一個即為第k大。六、圖與廣度優(yōu)先搜索1.答案：pythondefisBipartite(graph):color={}fornodeinrange(len(graph)):ifnodenotincolor:color[node]=0queue=[node]whilequeue:current=queue.pop(0)forneighboringraph[current]:ifneighborincolor:ifcolor[neighbor]==color[current]:returnFalseelse:color[neighbor]=1-color[current]queue.append(neighbor)