程序员面试题及编程能力测试

2026年程序员面试题及编程能力测试一、编程语言基础（5题，每题10分，共50分）考察方向：Java基础、面向对象、集合框架、异常处理、并发编程。题目1（Java面向对象）：编写一个`Employee`类，包含以下属性：`id`（整数）、`name`（字符串）、`salary`（浮点数）。-提供`getter`和`setter`方法。-重写`toString`方法，格式为`"Employee{id=1,name='Alice',salary=8000.0}"`。-定义一个`fullTimeEmployee`方法，接受`Employee`对象，如果`salary`大于5000，返回`true`，否则返回`false`。题目2（集合框架）：使用Java实现以下功能：-创建一个`ArrayList<String>`，添加5个字符串元素。-使用`StreamAPI`过滤出长度大于3的字符串，并按字母顺序排序。-将结果存储到新的`List<String>`中并打印。题目3（异常处理）：编写一个方法`divide`，接受两个整数`a`和`b`，返回`a/b`的结果。-处理`ArithmeticException`（除数为0的情况），抛出自定义异常`DivisionByZeroException`。题目4（并发编程）：使用Java实现一个线程安全的计数器，要求：-提供`increment`方法，每次调用计数器加1。-使用`synchronized`关键字或`AtomicInteger`实现。题目5（Java8新特性）：使用Lambda表达式实现一个`Comparator`，比较两个`String`对象的长度，如果长度相同则按字典顺序比较。二、算法与数据结构（5题，每题10分，共50分）考察方向：排序算法、链表、树、动态规划、贪心算法。题目6（排序算法）：实现快速排序（QuickSort）算法，对以下数组进行排序：`[34,7,23,32,5,62]`。题目7（链表操作）：给定一个单链表，删除链表的倒数第N个节点，并返回新链表的头部。-示例：链表`[1,2,3,4,5]`，N=2，删除后为`[1,2,3,5]`。题目8（二叉树）：给定一个二叉搜索树（BST），查找该树中的最小值节点。-示例：二叉树结构如下：5/\37/\24最小值节点为2。题目9（动态规划）：斐波那契数列的第N项，使用动态规划（DP）方法计算，避免递归超时。题目10（贪心算法）：给定一个背包，容量为`W`，物品重量和价值分别为`weights`和`values`，求背包能装的最大价值。三、数据库（2题，每题15分，共30分）考察方向：SQL查询、索引、事务。题目11（SQL查询）：假设有以下表结构：-`employees`（`id`,`name`,`department`,`salary`）-`departments`（`id`,`name`）编写SQL查询：-查询`salary`高于部门平均值的员工姓名和部门名称。-使用子查询或`JOIN`实现。题目12（数据库索引）：解释以下场景中索引的作用：-在`employees`表中，经常根据`department`字段查询，但`salary`字段查询较少。-如何设计索引以优化查询效率？四、系统设计（2题，每题20分，共40分）考察方向：微服务、缓存、负载均衡。题目13（微服务架构）：设计一个短链接（TinyURL）服务，要求：-输入长链接，生成短链接；输入短链接，解析为长链接。-说明核心组件（如服务注册、分布式ID生成）和关键技术。题目14（缓存设计）：设计一个缓存系统，支持LRU（最近最少使用）淘汰策略，要求：-支持get和put操作。-使用链表和哈希表实现。五、编程题（2题，每题30分，共60分）考察方向：实际场景编码、复杂度分析。题目15（字符串处理）：编写一个函数，统计字符串中所有单词的出现频率，忽略大小写和标点符号。-示例：输入`"Hello,world!Hello"`，输出：`{"hello":2,"world":1}`。题目16（网络编程）：使用Python或Java实现一个简单的TCP客户端，向服务器发送消息并接收响应。-服务器地址：``，端口：`8080`。-发送消息`"Helloserver"`，接收并打印服务器返回的消息。答案与解析一、编程语言基础题目1（Java面向对象）：javapublicclassEmployee{privateintid;privateStringname;privatedoublesalary;//构造方法publicEmployee(intid,Stringname,doublesalary){this.id=id;=name;this.salary=salary;}//getter和setterpublicintgetId(){returnid;}publicvoidsetId(intid){this.id=id;}publicStringgetName(){returnname;}publicvoidsetName(Stringname){=name;}publicdoublegetSalary(){returnsalary;}publicvoidsetSalary(doublesalary){this.salary=salary;}//toString方法@OverridepublicStringtoString(){return"Employee{"+"id="+id+",name='"+name+'\''+",salary="+salary+'}';}//fullTimeEmployee方法publicstaticbooleanfullTimeEmployee(Employeeemp){returnemp.getSalary()>5000;}}解析：-`Employee`类包含三个属性，提供`getter`和`setter`。-`toString`方法按指定格式返回对象信息。-`fullTimeEmployee`静态方法判断是否为全职员工（`salary>5000`）。题目2（集合框架）：javaimportjava.util.ArrayList;importjava.util.List;importjava.util.stream.Collectors;publicclassCollectionExample{publicstaticvoidmain(String[]args){List<String>list=newArrayList<>();list.add("apple");list.add("banana");list.add("cat");list.add("dog");list.add("elephant");List<String>filteredList=list.stream().filter(s->s.length()>3).sorted().collect(Collectors.toList());System.out.println(filteredList);//输出：[apple,banana,elephant]}}解析：-使用`ArrayList`添加初始元素。-`StreamAPI`过滤长度大于3的字符串，并按字母顺序排序。-结果存储到新列表并打印。题目3（异常处理）：javapublicclassDivisionExample{publicstaticdoubledivide(inta,intb)throwsDivisionByZeroException{if(b==0){thrownewDivisionByZeroException("除数不能为0");}returna/b;}publicstaticvoidmain(String[]args){try{System.out.println(divide(10,0));}catch(DivisionByZeroExceptione){System.out.println(e.getMessage());}}}classDivisionByZeroExceptionextendsException{publicDivisionByZeroException(Stringmessage){super(message);}}解析：-`divide`方法检查除数是否为0，若为0则抛出自定义异常。-主方法捕获异常并打印错误信息。题目4（并发编程）：javaimportjava.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;publicclassCounter{privateAtomicIntegercount=newAtomicInteger(0);publicvoidincrement(){count.incrementAndGet();}publicintgetCount(){returncount.get();}publicstaticvoidmain(String[]args){Countercounter=newCounter();for(inti=0;i<1000;i++){newThread(counter::increment).start();}try{Thread.sleep(1000);//等待所有线程完成}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}System.out.println(counter.getCount());//输出：1000}}解析：-使用`AtomicInteger`实现线程安全计数器。-`incrementAndGet`方法原子性递增。题目5（Java8新特性）：javapublicclassComparatorExample{publicstaticvoidmain(String[]args){Stringa="apple";Stringb="banana";Stringc="apricot";Comparator<String>lengthComparator=(s1,s2)->s1.length()-s2.length();Comparator<String>dictComparator=Cparing(String::length).thenComparing(String::compareTo);System.out.println(lengthCpare(a,b));//输出：1(apple长度大于banana)System.out.println(dictCpare(c,a));//输出：-1(apricot字典序大于apple)}}解析：-`lengthComparator`按长度比较。-`dictComparator`先按长度，再按字典序比较。二、算法与数据结构题目6（快速排序）：javapublicclassQuickSortExample{publicstaticvoidquickSort(int[]arr,intleft,intright){if(left<right){intpivotIndex=partition(arr,left,right);quickSort(arr,left,pivotIndex-1);quickSort(arr,pivotIndex+1,right);}}privatestaticintpartition(int[]arr,intleft,intright){intpivot=arr[right];inti=left-1;for(intj=left;j<right;j++){if(arr[j]<=pivot){i++;swap(arr,i,j);}}swap(arr,i+1,right);returni+1;}privatestaticvoidswap(int[]arr,inti,intj){inttemp=arr[i];arr[i]=arr[j];arr[j]=temp;}publicstaticvoidmain(String[]args){int[]arr={34,7,23,32,5,62};quickSort(arr,0,arr.length-1);System.out.println(Arrays.toString(arr));//输出：[5,7,23,32,34,62]}}解析：-快速排序通过`pivot`分区，递归排序左右子数组。题目7（链表操作）：javaclassListNode{intval;ListNodenext;ListNode(intx){val=x;}}publicclassRemoveNthNode{publicstaticListNoderemoveNthFromEnd(ListNodehead,intn){ListNodedummy=newListNode(0);dummy.next=head;ListNodefast=dummy;ListNodeslow=dummy;//快指针先走n+1步for(inti=0;i<=n;i++){fast=fast.next;}while(fast!=null){fast=fast.next;slow=slow.next;}//删除slow的下一个节点slow.next=slow.next.next;returndummy.next;}publicstaticvoidmain(String[]args){ListNodehead=newListNode(1);head.next=newListNode(2);head.next.next=newListNode(3);head.next.next.next=newListNode(4);head.next.next.next.next=newListNode(5);ListNodenewHead=removeNthFromEnd(head,2);while(newHead!=null){System.out.print(newHead.val+"");newHead=newHead.next;//输出：1235}}}解析：-使用双指针法，快指针先走n+1步，然后同步移动，删除目标节点。题目8（二叉树）：javaclassTreeNode{intval;TreeNodeleft;TreeNoderight;TreeNode(intx){val=x;}}publicclassBSTMinValue{publicstaticintfindMin(TreeNoderoot){TreeNodecurrent=root;while(current.left!=null){current=current.left;}returncurrent.val;}publicstaticvoidmain(String[]args){TreeNoderoot=newTreeNode(5);root.left=newTreeNode(3);root.right=newTreeNode(7);root.left.left=newTreeNode(2);root.left.right=newTreeNode(4);System.out.println(findMin(root));//输出：2}}解析：-BST的最小值位于最左节点，递归或循环查找。题目9（动态规划）：javapublicclassFibonacciDP{publicstaticintfib(intn){if(n<=1)returnn;int[]dp=newint[n+1];dp[0]=0;dp[1]=1;for(inti=2;i<=n;i++){dp[i]=dp[i-1]+dp[i-2];}returndp[n];}publicstaticvoidmain(String[]args){System.out.println(fib(10));//输出：55}}解析：-使用DP数组避免重复计算，时间复杂度O(n)。题目10（贪心算法）：javapublicclassKnapsack{publicstaticintknapsack(intW,int[]weights,int[]values){intn=weights.length;int[][]dp=newint[n+1][W+1];for(inti=1;i<=n;i++){for(intw=1;w<=W;w++){if(weights[i-1]<=w){dp[i][w]=Math.max(values[i-1]+dp[i-1][w-weights[i-1]],dp[i-1][w]);}else{dp[i][w]=dp[i-1][w];}}}returndp[n][W];}publicstaticvoidmain(String[]args){intW=50;int[]weights={10,20,30};int[]values={60,100,120};System.out.println(knapsack(W,weights,values));//输出：220}}解析：-0/1背包问题，使用DP表记录最大价值。三、数据库题目11（SQL查询）：sqlSELECT,ASdepartmentFROMemployeeseJOINdepartmentsdONe.department=d.idWHEREe.salary>(SELECTAVG(salary)FROMemployeesWHEREdepartment=e.department);解析：-子查询计算每个部门的平均`salary`，外层查询筛选高于平均值的员工。题目12（数据库索引）：-在`employees.department`上创建索引：sqlCREATEINDEXidx_departmentONemployees(department);-理由：频繁查询`department`字段，索引可加速过滤。`salary`查询较少，无需索引。四、系统设计题目13（短链接服务）：-核心组件：-分布式ID生成器（如Snowflake算法）。-哈希函数（如Base62编码）将ID转换为短链接。-缓存层（Redis）存储短链接与长链接映射。-关键技术：-服务注册中心（如Eureka）。-负载均衡（如Nginx）。题目14（LRU缓存）：javaimportjava.util.LinkedHashMap;importjava.util.Map;publicclassLRUCache<K,V>extendsLinkedHashMap<K,V>{privateintcapacity;publicLRUCache(intcapacity){super(capacity,0.75f,true);this