微软技术专家面试技巧与题目

2026年微软技术专家面试技巧与题目一、编程基础（5题，每题8分，共40分）1.题目：实现一个函数，输入一个正整数`n`，返回`n`的二进制表示中`1`的个数。例如：`n=5`（二进制`101`），返回`2`。答案与解析：cppintcountOnes(intn){intcount=0;while(n){count+=n&1;n>>=1;}returncount;}解析：使用位运算，每次判断最低位是否为`1`，然后右移一位。时间复杂度O(logn)，空间复杂度O(1)。2.题目：给定一个数组`nums`，返回其中不重复的数字个数。例如：`nums=[1,2,2,3,4]`，返回`4`（1,3,4各出现一次）。答案与解析：cppintcountUnique(int[]nums){Set<Integer>set=newHashSet<>();for(intnum:nums){set.add(num);}returnset.size();}解析：使用集合去重，时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)。3.题目：实现一个函数，判断一个字符串是否是回文。例如：`s="level"`，返回`true`；`s="hello"`，返回`false`。答案与解析：cppboolisPalindrome(Strings){intleft=0,right=s.length()-1;while(left<right){if(s.charAt(left)!=s.charAt(right)){returnfalse;}left++;right--;}returntrue;}解析：双指针法，从两端向中间遍历，时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)。4.题目：给定一个链表，反转其节点顺序。例如：`1->2->3`，反转后为`3->2->1`。答案与解析：cppListNodereverseList(ListNodehead){ListNodeprev=null,curr=head;while(curr!=null){ListNodenext=curr.next;curr.next=prev;prev=curr;curr=next;}returnprev;}解析：迭代反转链表，时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)。5.题目：实现一个函数，找出数组中和为特定值`target`的两个数字，返回它们的索引。例如：`nums=[2,7,11,15]`,`target=9`，返回`[0,1]`（nums[0]+nums[1]=9）。答案与解析：cppint[]twoSum(int[]nums,inttarget){Map<Integer,Integer>map=newHashMap<>();for(inti=0;i<nums.length;i++){intcomplement=target-nums[i];if(map.containsKey(complement)){returnnewint[]{map.get(complement),i};}map.put(nums[i],i);}returnnewint[0];}解析：使用哈希表存储已遍历的数字及其索引，时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)。二、系统设计（3题，每题15分，共45分）1.题目：设计一个简单的URL缓存系统，支持以下操作：-`GET(url)`：返回缓存中该URL对应的内容，若无则返回空。-`PUT(url,content)`：将URL及其内容存入缓存。要求：缓存容量有限（如100个URL），超出时需按LRU（最近最少使用）策略淘汰。答案与解析：使用`LRUCache`结构，包含哈希表（O(1)查找）和双向链表（O(1)更新）。每次`GET`或`PUT`时，将访问的URL移动到链表头部。若缓存满，删除链表尾部元素。cppclassLRUCache{classNode{intkey,value;Nodeprev,next;Node(intkey,intvalue){this.key=key;this.value=value;}}Map<Integer,Node>cache;Nodehead,tail;intcapacity;publicLRUCache(intcapacity){this.capacity=capacity;cache=newHashMap<>();head=newNode(0,0);tail=newNode(0,0);head.next=tail;tail.prev=head;}publicintget(intkey){if(cache.containsKey(key)){Nodenode=cache.get(key);moveToHead(node);returnnode.value;}return-1;}publicvoidput(intkey,intvalue){if(cache.containsKey(key)){Nodenode=cache.get(key);node.value=value;moveToHead(node);}else{if(cache.size()==capacity){removeTail();}Nodenode=newNode(key,value);cache.put(key,node);addToHead(node);}}privatevoidmoveToHead(Nodenode){removeNode(node);addToHead(node);}privatevoidaddToHead(Nodenode){node.prev=head;node.next=head.next;head.next.prev=node;head.next=node;}privatevoidremoveNode(Nodenode){node.prev.next=node.next;node.next.prev=node.prev;}privatevoidremoveTail(){NodetailPrev=tail.prev;removeNode(tailPrev);cache.remove(tailPrev.key);}}解析：LRU缓存的核心是维护一个有序的链表，头部为最近访问，尾部为最久未访问。哈希表用于快速查找节点。2.题目：设计一个简单的微博系统，支持以下功能：-用户发布微博（限制长度，如140字）。-用户关注/取消关注其他用户。-用户获取关注者的最新微博（按时间倒序）。答案与解析：-数据结构：-用户表：存储用户信息及关注列表（双向链表存储关注者）。-微博表：按时间倒序存储（使用SkipList或堆优化）。-核心逻辑：-发布微博时，插入到微博表头部。-获取关注者微博时，遍历关注列表并合并微博，按时间排序。伪代码：cppclass微博系统{Map<String,User>users;classUser{Stringid;Set<User>followers;Set<User>following;List<Tweet>tweets;//...}classTweet{intid;Stringcontent;longtimestamp;//...}publicvoidpostTweet(StringuserId,Stringcontent){if(content.length()>140)throwError;Useruser=users.get(userId);Tweettweet=newTweet(id++,content,timestamp++);user.tweets.addFirst(tweet);}publicList<Tweet>getTimeline(StringuserId){List<Tweet>timeline=newArrayList<>();for(Userfollower:user.followers){timeline.addAll(follower.tweets);}Collections.sort(timeline,(a,b)->b.timestamp-a.timestamp);returntimeline;}}解析：关注者获取微博时，需要合并多个用户的微博，因此需要高效排序。可使用SkipList或优先队列优化。3.题目：设计一个简单的消息队列，支持以下功能：-生产者（Producer）向队列中发送消息。-消费者（Consumer）从队列中获取并处理消息。要求：支持消息持久化（如写入磁盘），并保证至少一次传递（at-least-oncedelivery）。答案与解析：-核心组件：-消息队列：使用环形缓冲区（RingBuffer）存储消息。-持久化：将消息写入磁盘（如日志文件），使用ISR（In-SyncReplicas）保证可靠性。-消息确认：消费者处理完消息后发送ACK，未确认的消息可重试。-实现步骤：1.生产者发送消息时，写入环形缓冲区和磁盘日志。2.消费者按顺序读取消息，处理后发送ACK。若失败，稍后重试。伪代码：cppclassMessageQueue{RingBufferbuffer;LogWriterlog;Map<String,Boolean>acks;publicvoidproduce(Stringmessage){buffer.add(message);log.write(message);}publicStringconsume(){Stringmessage=buffer.poll();if(message!=null){acks.put(message,false);returnmessage;}returnnull;}publicvoidacknowledge(Stringmessage){acks.put(message,true);}}解析：至少一次传递可通过消息确认机制实现，若消费者崩溃，消息可重试。持久化保证数据不丢失。三、数据库与分布式系统（2题，每题20分，共40分）1.题目：设计一个电商订单表（`Orders`），包含以下字段：-`order_id`（主键）、`user_id`、`product_id`、`quantity`、`order_time`（时间戳）、`status`（'pending','shipped','delivered'）。要求：-支持按`user_id`和`status`快速查询订单。-支持按`order_time`降序查询最近30天的订单。答案与解析：sqlCREATETABLEOrders(order_idINTPRIMARYKEY,user_idINT,product_idINT,quantityINT,order_timeTIMESTAMP,statusVARCHAR(10));CREATEINDEXidx_user_statusONOrders(user_id,status);CREATEINDEXidx_order_timeONOrders(order_timeDESC);解析：-`user_id`和`status`联合索引加速查询。-`order_time`索引优化最近订单查询。2.题目：设计一个分布式缓存系统，支持以下场景：-客户端从缓存获取数据，若未命中则从数据库读取，并将结果缓存。-若数据被更新，相关缓存需失效。答案与解析：-架构：-使用Redis或Memcached作为缓存层。-数据库更新时，通过发布/订阅机制（如Kafka）通知相关缓存节点失效。-核心逻辑：1.客户端请求时，先查询缓存。2.若未命中，从数据库读取并缓存。3.更新操作时，通过消息队列通知缓存失效。伪代码：cppclassDistributedCache{Cachecache;MessageBrokerbroker;publicStringget(Stri