工程师职位面试宝典与题目分析

2026年工程师职位面试宝典与题目分析一、编程语言与基础算法（15题，共75分）（针对互联网、软件行业，地域不限）1.题目（10分）：编写一个函数，实现字符串的逆序输出，不使用内置的逆序函数。答案：pythondefreverse_string(s):returns[::-1]示例调用：reverse_string("hello")#输出："olleh"解析：通过Python的切片操作`[::-1]`实现字符串逆序，简洁高效。实际面试中可能要求手动实现栈或递归，考察基础编程能力。2.题目（15分）：给定一个整数数组，返回其中三个数的最大乘积。答案：pythondefmaximum_product(nums):nums.sort()returnmax(nums[-1]nums[-2]nums[-3],nums[0]nums[1]nums[-1])示例调用：maximum_product([-4,-3,1,2,5])#输出：60解析：最大乘积可能来自三个最大正数或两个最小负数与最大正数的乘积。排序后比较两种情况。3.题目（10分）：实现一个LRU（最近最少使用）缓存，支持get和put操作。答案：pythonclassLRUCache:def__init__(self,capacity):self.cache={}self.capacity=capacityself.order=[]defget(self,key):ifkeyinself.cache:self.order.remove(key)self.order.append(key)returnself.cache[key]return-1defput(self,key,value):ifkeyinself.cache:self.order.remove(key)eliflen(self.cache)>=self.capacity:self.cache.pop(self.order.pop(0))self.cache[key]=valueself.order.append(key)解析：使用哈希表记录缓存，双向链表维护访问顺序，实现O(1)的get和put。4.题目（15分）：编写一个函数，检查二叉树是否是平衡的（左右子树高度差不超过1）。答案：pythonclassTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=rightdefis_balanced(root):defheight(node):ifnotnode:return0left_height=height(node.left)right_height=height(node.right)ifabs(left_height-right_height)>1orleft_height==-1orright_height==-1:return-1returnmax(left_height,right_height)+1returnheight(root)!=-1解析：递归计算子树高度，遇到不平衡时提前返回-1，整体时间复杂度O(n)。5.题目（10分）：实现快速排序算法。答案：pythondefquick_sort(arr):iflen(arr)<=1:returnarrpivot=arr[len(arr)//2]left=[xforxinarrifx<pivot]middle=[xforxinarrifx==pivot]right=[xforxinarrifx>pivot]returnquick_sort(left)+middle+quick_sort(right)解析：分治思想，选择基准值并分区，递归排序左右子数组。6.题目（15分）：设计一个算法，找出数组中重复次数超过一半的元素。答案：pythondefmajority_element(nums):count=0candidate=Nonefornuminnums:ifcount==0:candidate=numcount+=(1ifnum==candidateelse-1)returncandidateifnums.count(candidate)>len(nums)//2elseNone解析：摩尔投票算法，遍历时维护候选者和计数，最终验证是否满足条件。7.题目（10分）：编写一个函数，合并两个有序链表。答案：pythonclassListNode:def__init__(self,val=0,next=None):self.val=valself.next=nextdefmerge_two_lists(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：迭代方式合并，使用虚拟头节点简化边界处理。8.题目（15分）：实现一个函数，检查括号字符串是否有效（如"()"、"()[]{}"）。答案：pythondefisValid(s):stack=[]mapping={')':'(',']':'[','}':'{'}forcharins:ifcharinmapping:top_element=stack.pop()ifstackelse'#'ifmapping[char]!=top_element:returnFalseelse:stack.append(char)returnnotstack解析：使用栈匹配括号，遇到右括号时检查栈顶是否对应左括号。9.题目（10分）：编写一个函数，实现二进制数相加。答案：pythondefadd_binary(a,b):result=""carry=0whileaorborcarry:total=(int(a[-1])ifaelse0)+(int(b[-1])ifbelse0)+carrycarry=total//2result=str(total%2)+resulta=a[:-1]ifaelseab=b[:-1]ifbelsebreturnresult解析：逐位相加，处理进位，从最低位开始计算。10.题目（15分）：实现一个函数，找出数组中的唯一数字（其他数字出现两次）。答案：pythondefsingle_number(nums):unique=0fornuminnums:unique^=numreturnunique解析：异或运算特性：相同数异或为0，不同数异或为1，最终保留唯一数。11.题目（10分）：编写一个函数，实现字符串的查找与替换。答案：pythondefreplace_spaces(s,old,new):returns.replace(old,new)示例调用：replace_spaces("HelloWorld","","%20")#输出："Hello%20World"解析：直接使用语言内置的字符串替换方法，简洁高效。12.题目（15分）：实现一个函数，计算二叉树的最大深度。答案：pythondefmax_depth(root):ifnotroot:return0return1+max(max_depth(root.left),max_depth(root.right))解析：递归计算左右子树深度，取较大值加1。13.题目（10分）：编写一个函数，检查一个数是否为素数。答案：pythondefis_prime(n):ifn<=1:returnFalseifn<=3:returnTrueifn%2==0orn%3==0:returnFalsei=5whileii<=n:ifn%i==0orn%(i+2)==0:returnFalsei+=6returnTrue解析：优化检查方式，跳过偶数和3的倍数，减少计算量。14.题目（15分）：实现一个函数，找出数组中的最长连续递增序列。答案：pythondeffind_length_of_lcis(nums):ifnotnums:return0max_len=1current_len=1foriinrange(1,len(nums)):ifnums[i]>nums[i-1]:current_len+=1max_len=max(max_len,current_len)else:current_len=1returnmax_len解析：动态规划思想，维护当前和最大连续递增长度。15.题目（10分）：编写一个函数，实现二进制字符串翻转。答案：pythondefflip_bits(s):return''.join('1'ifchar=='0'else'0'forcharins)示例调用：flip_bits("1101")#输出："0010"解析：遍历字符串，将'0'替换为'1'，'1'替换为'0'。二、系统设计与架构（5题，共100分）（针对云计算、大数据行业，地域不限）1.题目（20分）：设计一个简单的消息队列系统，支持生产者和消费者。答案：pythonimportqueueimportthreadingclassMessageQueue:def__init__(self,capacity):self.queue=queue.Queue(maxsize=capacity)self.lock=threading.Lock()self.not_empty=threading.Condition(self.lock)self.not_full=threading.Condition(self.lock)defproduce(self,message):withself.not_full:whileself.queue.full():self.not_full.wait()self.queue.put(message)self.not_empty.notify()defconsume(self):withself.not_empty:whileself.queue.empty():self.not_empty.wait()message=self.queue.get()self.not_full.notify()returnmessage解析：使用Python的`queue.Queue`实现线程安全的消息队列，结合条件变量处理阻塞。2.题目（20分）：设计一个高并发的短链接生成系统。答案：pythonimporthashlibimportbase64importrandomclassShortLinkGenerator:def__init__(self):self.base_url="http://short.ly/"self.characters="abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789"defgenerate(self,original_url):hash_object=hashlib.md5(original_url.encode())short_code=base64.urlsafe_b64encode(hash_object.digest())[:6].decode()returnf"{self.base_url}{short_code}"解析：使用MD5哈希原始URL，取前6位作为短码，结合域名生成短链接。3.题目（20分）：设计一个分布式缓存系统，支持Redis和Memcached。答案：pythonimportredisimportmemcacheimportrandomclassDistributedCache:def__init__(self,redis_host,memcached_host):self.redis_client=redis.Redis(host=redis_host)self.memcached_client=memcache.Client([memcached_host])defget(self,key):ifself.redis_client.exists(key):returnself.redis_client.get(key)returnself.memcached_client.get(key)defset(self,key,value,expire=3600):ifrandom.random()<0.5:self.redis_client.setex(key,expire,value)else:self.memcached_client.set(key,value,expire)解析：混合使用Redis和Memcached，随机分配存储以平衡负载。4.题目（20分）：设计一个秒杀系统，支持高并发。答案：pythonfromredisimportRedisimportthreadingclassSeckillSystem:def__init__(self,total_items,redis_host):self.redis=Redis(host=redis_host)self.lock=threading.Lock()self.total_items=total_itemsdefattempt_seckill(self,user_id):withself.lock:ifself.redis.decr("stock")>=0:print(f"User{user_id}successfullyseckilled.")returnTrueelse:print(f"User{user_id}failedtoseckilled.")returnFalse解析：使用Redis的原子自减操作减库存，结合锁保证线程安全。5.题目（20分）：设计一个简单的分布式任务调度系统。答案：pythonimporttimeimportthreadingclassTaskScheduler:def__init__(self):self.tasks={}self.lock=threading.Lock()defadd_task(self,task_id,interval,func,args,kwargs):withself.lock:self.tasks[task_id]=(interval,func,args,kwargs)defstart(self):whileTrue:withself.lock:fortask_id,(interval,func,args,kwargs)inlist(self.tasks.items()):self.tasks.pop(task_id)threading.Thread(target=func,args=args,kwargs=kwargs).start()time.sleep(1)解析：使用字典存储任务，遍历时启动新线程执行，循环调度。三、数据库与SQL（5题，共100分）（针对金融、电商行业，地域不限）1.题目（20分）：编写SQL查询，找出2023年销售额最高的前10个产品。答案：sqlSELECTproduct_id,SUM(sales_amount)AStotal_salesFROMsalesWHEREYEAR(sale_date)=2023GROUPBYproduct_idO