程序员面试题及解答

2026年程序员面试题及解答一、编程语言基础（共5题，每题10分，总分50分）题目1（Java）：编写一个Java方法，实现将一个字符串中的所有空格替换为“%20”。假设字符串的长度足够容纳替换后的结果。例如，输入“HelloWorld”，输出“Hello%20World”。答案与解析：javapublicclassReplaceSpaces{publicstaticStringreplaceSpaces(Strings){if(s==null)returnnull;StringBuildersb=newStringBuilder();for(charc:s.toCharArray()){if(c==''){sb.append("%20");}else{sb.append(c);}}returnsb.toString();}publicstaticvoidmain(String[]args){System.out.println(replaceSpaces("HelloWorld"));//输出:Hello%20World}}解析：-使用`StringBuilder`进行字符串拼接，效率高于使用`+`操作符，因为后者会不断创建新的字符串对象。-遍历字符串的每个字符，如果是空格则替换为`%20`，否则直接添加到结果中。题目2（Python）：编写一个Python函数，判断一个字符串是否是回文（即正读和反读相同）。例如，输入“madam”，输出`True`；输入“hello”，输出`False`。答案与解析：pythondefis_palindrome(s):s=''.join(cforcinsifc.isalnum()).lower()#去除非字母数字字符并转为小写returns==s[::-1]print(is_palindrome("madam"))#输出:Trueprint(is_palindrome("hello"))#输出:False解析：-首先过滤掉字符串中的非字母数字字符，并统一转为小写，以忽略大小写差异。-判断处理后的字符串是否与其反转字符串相同。题目3（C++）：实现一个C++函数，计算一个整数的二进制表示中1的个数。例如，输入`9`（二进制`1001`），输出`2`。答案与解析：cppinclude<iostream>usingnamespacestd;intcountOnes(intnum){intcount=0;while(num!=0){count+=num&1;num>>=1;}returncount;}intmain(){cout<<countOnes(9)<<endl;//输出:2return0;}解析：-使用位运算`num&1`判断当前最低位是否为1，然后右移一位继续判断。-循环直到数值为0，统计1的个数。题目4（JavaScript）：编写一个JavaScript函数，找出数组中所有唯一的数字（即只出现一次的数字）。例如，输入`[1,2,2,3,4,4,5]`，输出`[1,3,5]`。答案与解析：javascriptfunctionfindUniques(arr){constcount={};arr.forEach(num=>{count[num]=(count[num]||0)+1;});returnarr.filter(num=>count[num]===1);}console.log(findUniques([1,2,2,3,4,4,5]));//输出:[1,3,5]解析：-使用对象`count`统计每个数字的出现次数。-最后过滤出出现次数为1的数字。题目5（Go）：编写一个Go函数，将一个罗马数字转换为整数。例如，输入“III”，输出`3`；输入“MCMXCIV”，输出`1994`。答案与解析：gopackagemainimport("fmt")funcromanToInt(sstring)int{roman:=map[rune]int{'I':1,'V':5,'X':10,'L':50,'C':100,'D':500,'M':1000}total:=0prev:=0for_,char:=ranges{value:=roman[char]ifvalue>prev{total+=value-2prev}else{total+=value}prev=value}returntotal}funcmain(){fmt.Println(romanToInt("III"))//输出:3fmt.Println(romanToInt("MCMXCIV"))//输出:1994}解析：-使用映射`roman`存储罗马数字与整数的对应关系。-从左到右遍历字符串，如果当前值大于前一个值，则减去两倍前一个值（因为前一个值已被加过一次）。二、数据结构与算法（共5题，每题10分，总分50分）题目6（链表）：给定一个链表，删除链表中的倒数第N个节点，并返回新的头节点。例如，输入链表`1->2->3->4->5`，N=2，输出`1->2->3->5`。答案与解析：pythonclassListNode:def__init__(self,val=0,next=None):self.val=valself.next=nextdefremoveNthFromEnd(head,n):dummy=ListNode(0)dummy.next=headfast=slow=dummyfor_inrange(n+1):fast=fast.nextwhilefast:fast=fast.nextslow=slow.nextslow.next=slow.next.nextreturndummy.next示例head=ListNode(1,ListNode(2,ListNode(3,ListNode(4,ListNode(5)))))new_head=removeNthFromEnd(head,2)whilenew_head:print(new_head.val,end='->')print('None')#输出:1->2->3->5->None解析：-使用双指针法，先让`fast`指针前进N+1步，然后同时移动`fast`和`slow`指针，直到`fast`到达链表末尾。-此时`slow`的`next`指向的就是要删除的节点。题目7（树）：给定一个二叉树，判断它是否是平衡二叉树（即任意节点的左右子树高度差不超过1）。例如，输入`[3,9,20,null,null,15,7]`，输出`True`。答案与解析：pythonclassTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=rightdefisBalanced(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]示例root=TreeNode(3,TreeNode(9),TreeNode(20,TreeNode(15),TreeNode(7)))print(isBalanced(root))#输出:True解析：-递归计算每个节点的高度，同时判断左右子树是否平衡。-如果任意节点的左右子树高度差超过1，则整棵树不平衡。题目8（动态规划）：给定一个背包容量为`W`的背包和`N`个物品，每个物品的重量为`weights`，价值为`values`，求背包能装下的最大价值。例如，输入`W=50`，`weights=[10,20,30]`，`values=[60,100,120]`，输出`220`。答案与解析：pythondefknapsack(W,weights,values):dp=[0](W+1)foriinrange(len(weights)):forwinrange(W,weights[i]-1,-1):dp[w]=max(dp[w],dp[w-weights[i]]+values[i])returndp[W]示例W=50weights=[10,20,30]values=[60,100,120]print(knapsack(W,weights,values))#输出:220解析：-使用动态规划数组`dp`，`dp[w]`表示容量为`w`时的最大价值。-遍历每个物品，从后向前更新`dp`数组。题目9（贪心算法）：给定一个数组，每个元素代表跳到的最大距离，求从数组起点跳到终点的最少跳跃次数。例如，输入`[2,3,1,1,4]`，输出`2`。答案与解析：pythondefjump(nums):farthest=0jumps=0current_end=0foriinrange(len(nums)-1):farthest=max(farthest,i+nums[i])ifi==current_end:jumps+=1current_end=farthestifcurrent_end>=len(nums)-1:breakreturnjumps示例nums=[2,3,1,1,4]print(jump(nums))#输出:2解析：-使用贪心算法，记录当前能到达的最远位置`farthest`和当前跳跃的终点`current_end`。-每次到达`current_end`时，增加跳跃次数并更新`current_end`为`farthest`。题目10（排序与查找）：给定一个二维数组，每一行按升序排列，整个数组按列升序排列，找出数组中的目标值。例如，输入`[[1,3,5],[6,7,9],[10,11,13]]`，目标`7`，输出`True`。答案与解析：pythondefsearchMatrix(matrix,target):ifnotmatrixornotmatrix[0]:returnFalserows,cols=len(matrix),len(matrix[0])row,col=0,cols-1whilerow<rowsandcol>=0:ifmatrix[row][col]==target:returnTrueelifmatrix[row][col]>target:col-=1else:row+=1returnFalse示例matrix=[[1,3,5],[6,7,9],[10,11,13]]target=7print(searchMatrix(matrix,target))#输出:True解析：-从右上角开始查找，如果当前值大于目标值，则向左移动；小于目标值，则向下移动。三、系统设计（共5题，每题10分，总分50分）题目11（短链接系统）：设计一个短链接系统，用户输入长链接，系统返回短链接，点击短链接后自动跳转到长链接。例如，输入`/long-url`，返回`http://short.ly/a1b2c3`。答案与解析：1.数据存储：使用哈希表存储长链接与短链接的映射，可以使用Redis或MySQL。2.短链接生成：使用随机或定长的UUID生成短链接，如`a1b2c3`。3.路由转发：当用户访问短链接时，系统根据短链接查询对应的长链接，并重定向到长链接。4.高可用性：使用负载均衡和分布式缓存提高系统可用性。题目12（分布式缓存设计）：设计一个分布式缓存系统，支持高并发读写和低延迟访问。例如，使用Redis集群实现。答案与解析：1.集群架构：使用Redis集群，将数据分片存储在不同节点上，提高并发性和可用性。2.读写分离：主节点负责写操作，从节点负责读操作，通过Redis哨兵或集群自动故障转移。3.缓存穿透：使用布隆过滤器或缓存空值防止恶意请求穿透缓存。4.缓存击穿：使用互斥锁或设置过期时间防止热点数据被频繁击穿。题目13（消息队列设计）：设计一个高可靠的消息队列系统，支持消息的顺序发送和接收。例如，使用Kafka或RabbitMQ。答案与解析：1.消息存储：使用分区和副本机制，保证消息不