苹果工程师面试题及答案

2026年苹果工程师面试题及答案1.编程题（共5题，每题20分，总分100分）题目1（20分）：请用Python实现一个函数，输入一个字符串，返回该字符串中所有重复字符及其出现次数。例如，输入`"hello"`，输出`{'l':2,'o':1}`。答案：pythondefcount_duplicates(s):count={}forcharins:ifcharincount:count[char]+=1else:count[char]=1return{char:cntforchar,cntincount.items()ifcnt>1}示例print(count_duplicates("hello"))#输出:{'l':2,'o':1}解析：-使用字典统计每个字符的出现次数。-遍历字符串，若字符已存在于字典中，则增加计数；否则，初始化为1。-最后返回计数大于1的字符及其次数。题目2（20分）：请用C++实现一个函数，输入一个整数数组，返回该数组的中位数。假设数组长度为奇数。答案：cppinclude<vector>include<algorithm>doublefindMedian(std::vector<int>&nums){std::sort(nums.begin(),nums.end());intn=nums.size();returnnums[n/2];}//示例include<iostream>intmain(){std::vector<int>nums={3,1,2};std::cout<<findMedian(nums)<<std::endl;//输出:2return0;}解析：-首先对数组进行排序。-中位数即为排序后数组中间的元素（索引为`n/2`）。题目3（20分）：请用Java实现一个链表类，包含`add`和`reverse`方法。答案：javaclassListNode{intval;ListNodenext;ListNode(intx){val=x;}}classLinkedList{ListNodehead;publicvoidadd(intval){ListNodenewNode=newListNode(val);if(head==null){head=newNode;}else{ListNodecurrent=head;while(current.next!=null){current=current.next;}current.next=newNode;}}publicvoidreverse(){ListNodeprev=null;ListNodecurrent=head;while(current!=null){ListNodenext=current.next;current.next=prev;prev=current;current=next;}head=prev;}//辅助方法：打印链表publicvoidprint(){ListNodecurrent=head;while(current!=null){System.out.print(current.val+"");current=current.next;}System.out.println();}}//示例publicclassMain{publicstaticvoidmain(String[]args){LinkedListlist=newLinkedList();list.add(1);list.add(2);list.add(3);list.print();//输出:123list.reverse();list.print();//输出:321}}解析：-`add`方法：在链表末尾添加新节点。-`reverse`方法：通过迭代反转链表，使用三个指针`prev`、`current`和`next`实现。题目4（20分）：请用JavaScript实现一个函数，输入一个正整数，返回其二进制表示中`1`的个数。答案：javascriptfunctioncountOnes(n){letcount=0;while(n>0){count+=n&1;n=n>>1;}returncount;}//示例console.log(countOnes(9));//输出:2(9的二进制为1001)解析：-使用位运算`n&1`判断最低位是否为1，然后右移一位继续统计。-循环直到`n`为0。题目5（20分）：请用Go实现一个函数，输入一个字符串，返回该字符串的所有子串。答案：gopackagemainimport"fmt"funcsubstrings(sstring)[]string{n:=len(s)varres[]stringfori:=0;i<n;i++{forj:=i+1;j<=n;j++{res=append(res,s[i:j])}}returnres}//示例funcmain(){fmt.Println(substrings("abc"))//输出:["a","ab","abc","b","bc","c"]}解析：-使用两层循环生成所有可能的子串：外层固定起始位置`i`，内层固定结束位置`j`。-将`s[i:j]`添加到结果列表中。2.系统设计题（共3题，每题30分，总分90分）题目1（30分）：设计一个简单的URL短链接系统。用户输入长URL，系统返回短URL，点击短URL后自动跳转到长URL。要求：-短URL应具有唯一性且长度尽可能短。-支持高并发访问。-提供基础的数据统计功能（如点击次数）。答案：系统架构：1.前端服务（APIGateway）：-接收用户的长URL请求，生成短URL，并返回给用户。-接收短URL请求，解析并转发到后端服务。2.后端服务（URLShortenerService）：-存储长URL与短URL的映射关系（使用数据库或缓存）。-生成短URL（如使用Base62编码）。-统计点击次数。3.数据库/缓存（Redis/MongoDB）：-存储URL映射和点击次数。技术选型：-短URL生成：使用Base62编码（字母+数字，如`aW3`）。-映射：`a=0,b=1,...,z=25,A=26,...,Z=51,0=52,...,9=61`。-生成：将数字转换为62进制。-高并发处理：-使用Redis缓存热点URL，减少数据库访问。-APIGateway使用负载均衡（如Nginx）。-数据统计：-每次点击后更新Redis中的计数器。伪代码示例：python生成短URLdefencode(num):chars="abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789"base=62short_url=""whilenum>0:short_url=chars[num%base]+short_urlnum//=basereturnshort_url存储URL映射url_map={}接收长URL请求defshorten_url(long_url):iflong_urlinurl_map:returnurl_map[long_url]num=hash(long_url)#使用hash函数生成唯一数字short_url=encode(num)url_map[long_url]=short_urlreturnshort_url接收短URL请求defredirect(short_url):long_url=url_map.get(short_url)iflong_url:increment_click(short_url)#更新点击次数returnlong_urlreturn"URLnotfound"解析：-唯一性：使用hash函数（如MD5）将长URL映射为数字，确保唯一性。-短URL生成：Base62编码将数字压缩为短字符串。-高并发：Redis缓存热点URL，减少数据库压力。题目2（30分）：设计一个实时消息推送系统（如微信、Twitter）。用户可以订阅主题，系统将相关消息实时推送给订阅者。要求：-支持多用户订阅同一主题。-消息推送延迟尽可能低。-提供消息持久化机制（防止消息丢失）。答案：系统架构：1.前端服务（UserService）：-用户注册、登录、订阅主题。-接收用户消息并转发到消息服务。2.消息服务（MessageBroker）：-接收用户发布的消息，根据主题路由到订阅者。-使用发布-订阅模式（如Kafka或RabbitMQ）。3.消息存储（Redis/MongoDB）：-持久化消息，防止消息丢失。4.推送服务（PushService）：-将消息推送给客户端（WebSocket/长轮询）。技术选型：-发布-订阅模式：Kafka或RabbitMQ，支持高并发和消息持久化。-消息持久化：Redis的发布-订阅功能或数据库事务。-实时推送：WebSocket（低延迟）或长轮询（简单但延迟较高）。伪代码示例：python用户订阅主题subscribers={"topic1":["user1","user2"],"topic2":["user3"]}发布消息defpublish_message(topic,message):foruserinsubscribers.get(topic,[]):push_to_user(user,message)推送给用户defpush_to_user(user,message):WebSocket或长轮询推送send_message_to_client(user,message)用户订阅主题defsubscribe_topic(user,topic):iftopicnotinsubscribers:subscribers[topic]=[]subscribers[topic].append(user)发布消息并持久化defpublish_message_with_persistence(topic,message):publish_message(topic,message)save_message_to_db(topic,message)#持久化消息解析：-发布-订阅模式：解耦发布者和订阅者，支持动态订阅。-消息持久化：使用Redis或数据库防止消息丢失。-实时推送：WebSocket或长轮询根据需求选择。题目3（30分）：设计一个分布式数据库集群，支持分片（Sharding）和高可用性。要求：-数据按Key分片，每个分片存储在独立节点上。-支持读写负载均衡。-提供数据复制机制，防止单点故障。答案：系统架构：1.分片路由器（ShardRouter）：-根据Key计算分片ID，将请求路由到对应分片节点。-使用一致性哈希（ConsistentHashing）避免大量节点迁移。2.分片节点（ShardNode）：-每个节点存储部分数据，支持读写操作。-使用Raft或Paxos协议保证数据一致性。3.副本机制（Replication）：-每个分片有多个副本，分布在不同节点上。-使用主从复制（Primary-Secondary）或多主复制（Multi-Primary）。4.负载均衡器（LoadBalancer）：-分发客户端请求到不同的分片节点。技术选型：-分片路由：一致性哈希或模运算分片。-数据一致性：Raft或Paxos。-副本机制：主从复制（如MySQLCluster）或多主复制（如CockroachDB）。-负载均衡：Nginx或HAProxy。伪代码示例：python一致性哈希分片defget_shard_id(key):returnhash(key)%1024#假设有1024个分片分片路由classShardRouter:def__init__(self):self.shards={}#分片节点映射defroute(self,key,operation):shard_id=get_shard_id(key)shard=self.shards.get(shard_id)if