2026年軟件工程師面試試題及答案解析一、編程題（共3題，每題20分，總分60分）題目1（Java編程，20分）題目描述：請編寫一個(gè)Java方法，實(shí)現(xiàn)以下功能：給定一個(gè)字符串?dāng)?shù)組`strs`和一個(gè)整數(shù)`k`，返回一個(gè)新數(shù)組，其中包含原數(shù)組中所有長度至少為`k`的字符串，并按字典序從小到大排序。如果`strs`為空或`k`小于等于0，則返回空數(shù)組。示例輸入：javastrs=["apple","banana","pear","kiwi","cherry"],k=5示例輸出：java["apple","banana","cherry"]要求：1.不能使用額外的庫函數(shù)（如`Collections.sort`），需手動(dòng)實(shí)現(xiàn)排序邏輯。2.時(shí)間復(fù)雜度盡可能低。題目2（Python編程，20分）題目描述：實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)`detect_anagram`，輸入兩個(gè)字符串`s1`和`s2`，判斷`s1`是否是`s2`的字母異位詞（即兩個(gè)字符串包含相同的字母，但順序不同）。示例輸入：pythons1="listen",s2="silent"示例輸出：pythonTrue要求：1.不能使用內(nèi)置的`collections.Counter`或類似工具，需手動(dòng)實(shí)現(xiàn)。2.考慮空字符串和大小寫不敏感的情況。題目3（JavaScript編程，20分）題目描述：編寫一個(gè)函數(shù)`merge_intervals`，輸入一個(gè)二維數(shù)組`intervals`，其中每個(gè)子數(shù)組表示一個(gè)時(shí)間區(qū)間`[start,end]`，返回一個(gè)合并后的區(qū)間數(shù)組，且合并后的區(qū)間不重疊。示例輸入：javascriptintervals=[[1,3],[2,6],[8,10],[15,18]]示例輸出：javascript[[1,6],[8,10],[15,18]]要求：1.不能使用任何外部庫。2.區(qū)間按起始時(shí)間升序排列。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)題（共2題，每題20分，總分40分）題目4（分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，20分）題目描述：設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)的短鏈接服務(wù)（如`tinyurl`），要求滿足以下需求：1.用戶輸入長鏈接，系統(tǒng)返回一個(gè)短鏈接。2.短鏈接能快速解析為原始長鏈接。3.支持高并發(fā)訪問（每秒百萬級(jí)請求）。4.系統(tǒng)應(yīng)具備一定的容錯(cuò)性（如分布式部署）。要求：1.說明系統(tǒng)架構(gòu)（至少包括數(shù)據(jù)庫、緩存、負(fù)載均衡等組件）。2.描述關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)思路（如短鏈接生成算法、分布式緩存策略）。題目5（數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，20分）題目描述：設(shè)計(jì)一個(gè)電商平臺(tái)的用戶訂單表`orders`，需滿足以下需求：1.每個(gè)訂單有唯一ID、用戶ID、訂單時(shí)間、總金額、狀態(tài)（如待支付、已支付、已發(fā)貨）。2.一個(gè)用戶可以有多個(gè)訂單，一個(gè)訂單只能屬于一個(gè)用戶。3.需支持按用戶ID和訂單狀態(tài)快速查詢訂單。要求：1.列出表結(jié)構(gòu)（字段名、類型、約束）。2.說明索引設(shè)計(jì)的原因。三、算法題（共2題，每題20分，總分40分）題目6（動(dòng)態(tài)規(guī)劃，20分）題目描述：給定一個(gè)整數(shù)數(shù)組`nums`和一個(gè)目標(biāo)值`target`，返回?cái)?shù)組中和為目標(biāo)值的三元組數(shù)量。示例輸入：pythonnums=[-1,0,1,2],target=0示例輸出：python3（三元組為`[-1,0,1]`、`[-1,2,1]`、`[0,1,-1]`）要求：1.不能使用重復(fù)的三元組。2.時(shí)間復(fù)雜度盡可能低。題目7（貪心算法，20分）題目描述：有一個(gè)字符串`s`，其中包含字母和數(shù)字，要求將字母和數(shù)字分開，字母按字典序升序排列，數(shù)字按數(shù)值升序排列，且保持原順序。示例輸入：pythons="a1b2c3d4"示例輸出：python"abcd1234"要求：1.不能使用額外的庫函數(shù)。2.解釋貪心算法的適用性。四、基礎(chǔ)知識(shí)題（共2題，每題10分，總分20分）題目8（計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，10分）題目描述：解釋TCP和UDP的主要區(qū)別，并說明在哪些場景下優(yōu)先選擇UDP而不是TCP。題目9（操作系統(tǒng)，10分）題目描述：什么是內(nèi)存分頁？簡述分頁機(jī)制如何解決外部碎片問題。答案解析一、編程題答案解析題目1（Java編程，20分）參考代碼：javaimportjava.util.ArrayList;importjava.util.List;publicclassSolution{publicString[]findWords(String[]strs,intk){List<String>res=newArrayList<>();if(strs==null||k<=0)returnres.toArray(newString[0]);//篩選長度至少為k的字符串for(Strings:strs){if(s.length()>=k){res.add(s);}}//手動(dòng)實(shí)現(xiàn)字典序排序（冒泡排序）for(inti=0;i<res.size()-1;i++){for(intj=0;j<res.size()-i-1;j++){if(res.get(j).compareTo(res.get(j+1))>0){//交換Stringtemp=res.get(j);res.set(j,res.get(j+1));res.set(j+1,temp);}}}returnres.toArray(newString[0]);}}解析：1.篩選長度：遍歷數(shù)組，將長度至少為`k`的字符串添加到結(jié)果列表中。2.手動(dòng)排序：使用冒泡排序?qū)Y(jié)果列表按字典序排序。雖然效率較低，但符合題目要求不使用庫函數(shù)。3.時(shí)間復(fù)雜度：冒泡排序?yàn)閌O(n2)`，對(duì)于小規(guī)模數(shù)據(jù)可行，但需注意優(yōu)化。題目2（Python編程，20分）參考代碼：pythondefdetect_anagram(s1,s2):iflen(s1)!=len(s2):returnFalseifnots1ornots2:returns1==s2s1,s2=s1.lower(),s2.lower()count=[0]26#26個(gè)字母forc1,c2inzip(s1,s2):count[ord(c1)-ord('a')]+=1count[ord(c2)-ord('a')]-=1returnall(x==0forxincount)解析：1.長度檢查：如果長度不同，直接返回`False`。2.統(tǒng)計(jì)字母頻率：使用數(shù)組`count`記錄每個(gè)字母的頻率差，忽略大小寫。3.驗(yàn)證頻率：如果所有字母頻率差為0，則是對(duì)稱的。4.時(shí)間復(fù)雜度：`O(n)`，空間復(fù)雜度`O(1)`。題目3（JavaScript編程，20分）參考代碼：javascriptfunctionmerge_intervals(intervals){if(!intervals.length)return[];//按起始時(shí)間排序intervals.sort((a,b)=>a[0]-b[0]);constmerged=[intervals[0]];for(leti=1;i<intervals.length;i++){constlast=merged[merged.length-1];constcurrent=intervals[i];if(current[0]<=last[1]){last[1]=Math.max(last[1],current[1]);}else{merged.push(current);}}returnmerged;}解析：1.排序：按起始時(shí)間升序排列區(qū)間。2.合并：使用`merged`數(shù)組記錄合并后的區(qū)間，遍歷`intervals`：-如果當(dāng)前區(qū)間與`merged`的最后一個(gè)區(qū)間重疊，則更新`merged`的結(jié)束時(shí)間。-否則，將當(dāng)前區(qū)間添加到`merged`中。3.時(shí)間復(fù)雜度：`O(nlogn)`（排序）+`O(n)`（合并）。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)題答案解析題目4（分布式短鏈接服務(wù)，20分）系統(tǒng)架構(gòu)：1.URL縮短模塊：-輸入長鏈接，生成短鏈接（如使用Base62編碼`a-z,A-Z,0-9`）。-分布式部署，使用Redis緩存熱點(diǎn)短鏈接。2.負(fù)載均衡：-Nginx或HAProxy分發(fā)請求到后端服務(wù)。3.數(shù)據(jù)庫：-使用分片數(shù)據(jù)庫（如TiDB）存儲(chǔ)長鏈接與短鏈接的映射關(guān)系。4.緩存層：-Redis緩存高頻訪問的短鏈接，減少數(shù)據(jù)庫壓力。5.DNS解析：-配置CDN（如Cloudflare），加速短鏈接解析。關(guān)鍵設(shè)計(jì)：-短鏈接生成：使用哈希函數(shù)（如SHA256）+Base62編碼，確保唯一性和可讀性。-分布式緩存：Redis集群，熱點(diǎn)數(shù)據(jù)優(yōu)先緩存。題目5（電商訂單表設(shè)計(jì)，20分）表結(jié)構(gòu)：sqlCREATETABLEorders(order_idBIGINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,user_idBIGINTNOTNULL,order_timeDATETIMENOTNULL,total_amountDECIMAL(10,2)NOTNULL,statusENUM('pending','paid','shipped')NOTNULLDEFAULT'pending',INDEXidx_user_id(user_id),INDEXidx_status(status));索引設(shè)計(jì)：-`order_id`為主鍵，自動(dòng)索引。-`user_id`和`status`分別建立索引，支持快速按用戶和狀態(tài)查詢。解析：-`ENUM`類型限制狀態(tài)值，減少錯(cuò)誤輸入。-索引優(yōu)化查詢性能，尤其在高并發(fā)場景。三、算法題答案解析題目6（三數(shù)之和，20分）參考代碼：pythondefthree_sum(nums,target):nums.sort()n=len(nums)res=[]foriinrange(n-2):ifi>0andnums[i]==nums[i-1]:continueleft,right=i+1,n-1whileleft<right:total=nums[i]+nums[left]+nums[right]iftotal==target:res.append([nums[i],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-=1returnres解析：1.排序：先排序，方便跳過重復(fù)元素。2.固定一個(gè)數(shù)，雙指針：-固定`nums[i]`，使用`left`和`right`雙指針遍歷剩余部分。-如果和為`target`，記錄并跳過重復(fù)值。3.時(shí)間復(fù)雜度：`O(n2)`。題目7（字母數(shù)字分離，20分）參考代碼：pythondefseparate_letters_numbers(s):letters=sorted([cforcinsifc.isalpha()])numbers=sorted([cforcinsifc.isdigit()])result=[]letter_idx,number_idx=0,0forcins:ifc.isalpha():result.append(letters[letter_idx])letter_idx+=1else:result.append(numbers[number_idx])number_idx+=1return''.join(result)解析：1.分離字母和數(shù)字：分別排序字母和數(shù)字。2.按原順序合并：遍歷`s`，優(yōu)先添加字母（按排序順序），否則添加數(shù)字。3.貪心適用性：每次選擇當(dāng)前最優(yōu)解（字母或數(shù)字），保證全局最優(yōu)。四、基礎(chǔ)知識(shí)題答案解析題目8（計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，10分