程序员代码面试题及答案详解

2026年程序员代码面试题及答案详解一、编程语言基础（5题，每题10分）1.题目（10分）：给定一个字符串`s`，其中包含数字和字母，请编写函数`extractDigits(s)`，返回字符串中所有数字字符组成的字符串。例如：输入`"a1b2c3"`，输出`"123"`。2.题目（10分）：在Python中，编写一个类`Counter`，实现以下功能：-初始化时接受一个整数`value`，初始计数为`value`。-提供`increment()`方法，每次调用时`value`加1。-提供`decrement()`方法，每次调用时`value`减1。-提供`reset()`方法，将`value`重置为初始值。示例：pythonc=Counter(5)c.increment()print(c.value)#输出6c.decrement()print(c.value)#输出5c.reset()print(c.value)#输出53.题目（10分）：在Java中，编写一个方法`isPalindrome(Strings)`，判断字符串`s`是否为回文（忽略大小写和空格）。例如：输入`"Aman,aplan,acanal:Panama"`，输出`true`。4.题目（10分）：在JavaScript中，编写一个函数`removeDuplicates(arr)`，删除数组`arr`中的重复元素，保持原有顺序。例如：输入`[1,2,2,3,4,4,5]`，输出`[1,2,3,4,5]`。5.题目（10分）：在C++中，编写一个函数`reverseWords(strings)`，将字符串`s`中的单词顺序反转。例如：输入`"helloworld"`，输出`"worldhello"`。二、数据结构与算法（10题，每题10分）6.题目（10分）：实现一个`LRU缓存`（LeastRecentlyUsedCache），支持`get(key)`和`put(key,value)`操作。使用双向链表和哈希表实现，要求`O(1)`时间复杂度。7.题目（10分）：给定一个数组`nums`和一个目标值`target`，请编写函数`twoSum(nums,target)`，返回所有和为`target`的数对索引。例如：输入`nums=[2,7,11,15],target=9`，输出`[[0,1]]`。8.题目（10分）：编写一个函数`mergeSortedArrays(int[]arr1,int[]arr2)`，合并两个已排序的数组，返回合并后的已排序数组。例如：输入`arr1=[1,3,5],arr2=[2,4,6]`，输出`[1,2,3,4,5,6]`。9.题目（10分）：给定一个二叉树，编写函数`inorderTraversal(TreeNoderoot)`，返回中序遍历的结果。例如：输入：[1,null,2,3]1\2/3输出：[1,3,2]10.题目（10分）：编写一个函数`maxProfit(int[]prices)`，计算给定股票价格数组`prices`的最大利润。例如：输入`prices=[7,1,5,3,6,4]`，输出`5`（在价格为1时买入，价格为5时卖出）。11.题目（10分）：给定一个字符串`s`，请编写函数`lengthOfLongestSubstring(s)`，返回不重复字符的最长子串长度。例如：输入`"abcabcbb"`，输出`3`（"abc"）。12.题目（10分）：编写一个函数`rotate(matrix)`，原地旋转二维矩阵`matrix`90度。例如：输入：[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]输出：[[7,4,1],[8,5,2],[9,6,3]]13.题目（10分）：编写一个函数`countAndSay(n)`，实现“计数排序”序列的第`n`项。例如：输入`n=4`，输出`"1211"`（解释：`1`读作`one`->`11`，`11`读作`twoones`->`21`，`21`读作`onetwo`->`1211`）。14.题目（10分）：给定一个字符串`s`，编写函数`minWindow(s,t)`，返回`s`中包含`t`所有字符的最小窗口子串。例如：输入`s="ADOBECODEBANC",t="ABC"`，输出`"BANC"`。15.题目（10分）：编写一个函数`isBalanced(TreeNoderoot)`，判断二叉树是否平衡（任意节点的左右子树高度差不超过1）。例如：输入：3/\920/\157输出：true三、系统设计（3题，每题20分）16.题目（20分）：设计一个简单的微博系统，要求：1.支持用户注册、登录（使用JWT）。2.支持发布微博（最多280字符）。3.支持关注/取消关注用户。4.支持查看用户的微博时间线（最新20条）。请简述数据库表设计、核心API接口及主要技术选型（如：后端语言、数据库、缓存等）。17.题目（20分）：设计一个高并发的短链接系统，要求：1.输入任意长URL，返回固定长度（如6位）短链接。2.访问短链接时，能自动解析为原始URL。3.支持高并发访问（每秒百万级请求）。请简述技术方案（如：数据库设计、分布式缓存、负载均衡等）。18.题目（20分）：设计一个实时聊天系统，要求：1.支持一对一聊天和群聊。2.支持消息已读/未读状态。3.支持离线消息推送（使用WebSocket或长轮询）。请简述核心架构（如：消息存储、同步机制、推送方案等）。答案与解析1.答案（Python）：pythondefextractDigits(s):return''.join([cforcinsifc.isdigit()])解析：-使用列表推导式遍历字符串`s`，筛选出所有数字字符（`c.isdigit()`为`True`），然后用`''.join()`拼接成字符串。-时间复杂度：`O(n)`，`n`为字符串长度。2.答案（Python）：pythonclassCounter:def__init__(self,value):self._value=valueself._initial=valuedefincrement(self):self._value+=1defdecrement(self):self._value-=1@propertydefvalue(self):returnself._valuedefreset(self):self._value=self._initial解析：-使用`_value`存储当前值，`_initial`存储初始值。-`increment()`和`decrement()`分别加1或减1。-`reset()`将`_value`恢复为`_initial`。-使用`@property`使`value`可读。3.答案（Java）：javapublicbooleanisPalindrome(Strings){s=s.replaceAll("[^a-zA-Z0-9]","").toLowerCase();intleft=0,right=s.length()-1;while(left<right){if(s.charAt(left)!=s.charAt(right)){returnfalse;}left++;right--;}returntrue;}解析：-使用正则表达式去除非字母数字字符，并转换为小写。-双指针法从两端向中间遍历，比较字符是否相等。-时间复杂度：`O(n)`，`n`为字符串长度。4.答案（JavaScript）：javascriptfunctionremoveDuplicates(arr){constseen=newSet();returnarr.filter(item=>{if(seen.has(item)){returnfalse;}seen.add(item);returntrue;});}解析：-使用`Set`记录已出现元素。-`filter`过滤掉重复元素。-时间复杂度：`O(n)`。5.答案（C++）：cppinclude<sstream>include<vector>usingnamespacestd;stringreverseWords(strings){vector<string>words;stringword;istringstreamiss(s);while(iss>>word){words.push_back(word);}reverse(words.begin(),words.end());stringresult;for(conststring&w:words){result+=w+"";}returnresult.empty()?"":result.substr(0,result.size()-1);}解析：-使用`istringstream`分割字符串。-将单词存入`vector`，反转后拼接。-时间复杂度：`O(n)`。6.答案（Java）：javaclassLRUCache{privateMap<Integer,Node>map;privateNodehead,tail;privateintcapacity;classNode{intkey,value;Nodeprev,next;Node(intkey,intvalue){this.key=key;this.value=value;}}publicLRUCache(intcapacity){this.capacity=capacity;map=newHashMap<>();head=newNode(0,0);tail=newNode(0,0);head.next=tail;tail.prev=head;}publicintget(intkey){if(map.containsKey(key)){Nodenode=map.get(key);moveToHead(node);returnnode.value;}return-1;}publicvoidput(intkey,intvalue){if(map.containsKey(key)){Nodenode=map.get(key);node.value=value;moveToHead(node);}else{if(map.size()==capacity){map.remove(tail.prev.key);removeNode(tail.prev);}Nodenode=newNode(key,value);map.put(key,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;}privatevoidmoveToHead(Nodenode){removeNode(node);addToHead(node);}}解析：-使用双向链表和哈希表实现。-`get`时将节点移动到头部。-`put`时若已存在则更新，否则删除最久未使用节点。-时间复杂度：`O(1)`。7.答案（Python）：pythondeftwoSum(nums,target):num_map={}result=[]fori,numinenumerate(nums):complement=target-numifcomplementinnum_map:result.append([num_map[complement],i])num_map[num]=ireturnresult解析：-使用哈希表记录数字及其索引。-遍历时检查`target-num`是否已存在。-时间复杂度：`O(n)`。8.答案（Java）：javapublicint[]mergeSortedArrays(int[]arr1,int[]arr2){int[]merged=newint[arr1.length+arr2.length];inti=0,j=0,k=0;while(i<arr1.length&&j<arr2.length){if(arr1[i]<arr2[j]){merged[k++]=arr1[i++];}else{merged[k++]=arr2[j++];}}while(i<arr1.length){merged[k++]=arr1[i++];}while(j<arr2.length){merged[k++]=arr2[j++];}returnmerged;}解析：-双指针法合并两个有序数组。-时间复杂度：`O(n+m)`，`n`和`m`分别为两个数组长度。9.答案（Python）：pythondefinorderTraversal(root):stack,result=[],[]whilerootorstack:whileroot:stack.append(root)root=root.leftroot=stack.pop()result.append(root.val)root=root.rightreturnresult解析：-使用栈实现中序遍历。-先遍历左子树，再访问节点，最后遍历右子树。-时间复杂度：`O(n)`。10.答案（Python）：pythondefmaxProfit(prices):min_price=float('inf')max_profit=0forpriceinprices:ifprice<min_price:min_price=priceelifprice-min_price>max_profit:max_profit=price-min_pricereturnmax_profit解析：-维护最低价格和最大利润。-遍历数组，更新最低价格和利润。-时间复杂度：`O(n)`。11.答案（JavaScript）：javascriptfunctionlengthOfLongestSubstring(s){letleft=0,maxLen=0;constcharIndex={};for(letright=0;right<s.length;right++){if(s[right]incharIndex&&charIndex[s[right]]>=left){left=charIndex[s[right]]+1;}charIndex[s[right]]=right;maxLen=Math.max(maxLen,right-left+1);}returnmaxLen;}解析：-使用滑动窗口和哈希表记录字符上一次出现的位置。-时间复杂度：`O(n)`。12.答案（JavaScript）：javascriptfunctionrotate(matrix){constn=matrix.length;for(leti=0;i<Math.floor(n/2);i++){for(letj=0;j<Math.floor((n+1)/2);j++){consttemp=matrix[i][j];matrix[i][j]=matrix[n-1-j][i];matrix[n-1-j][i]=matrix[n-1-i][n-1-j];matrix[n-1-i][n-1-j]=matrix[j][n-1-i];matrix[j][n-1-i]=temp;}}}解析：-分层旋转矩阵。-时间复杂度：`O(n^2)`。13.答案（Python）：pythondefcountAndSay(n):ifn==1:return"1"prev=countAndSay(n-1)result=""count=1foriinrange(1,len(prev)):ifprev[i]==prev[i-1]:count+=1else:result+=str(count)+prev[i-1]count=1result+=str(count)+prev[-1]returnresult解析：-递归实现。-统计连续数字的个数，然后拼接。-时间复杂度：`O(nk)`，`k`为字符串长度。14.答案（Java）：javapublicStringminWindow(Strings,Stringt){if(s==null||t==null||s.length()<t.length())return"";int[]countT=newint[128];int[]window=newint[128];for(charc:t.toCharArray()){countT[c]++;}inthave=0,need=t.length();intleft=0,right=0,minLen=Integer.MAX_VALUE,ansLeft=0;while(right<s.length()){charc=s.charAt(right);window[c]++;if(countT[c]>0&&window[c]==countT[c]){have++;}while(have==need){if(right-left+1<minLen){minLen=right-left+1;ansLeft=left;}chard=s.charAt(left);window[d]--;if(countT[d]>0&&window[d]<countT[d]){have--;}left++;}right++;}returnminLen==Integer.MAX_VALUE?"":s.substring(ansLeft,ansLeft+minLen);}解析：-滑动窗口法。-统计`t`中字符频率，然后扩展窗口直到包含`t`所有字符。-时间复杂度：`O(n)`。15.答案（Python）：pythondefisBalanced(root):defcheck(node):ifnotnode:return0left=check(node.left)right=check(node.right)ifabs(left-right)>1orleft==-1orright==-1:return-1returnmax(left,right)+1retu