软件开发工程师面试题及代码示例含答案

2026年软件开发工程师面试题及代码示例含答案一、编程基础（5题，每题10分，共50分）题目1：编写一个函数，接收一个正整数`n`，返回`n`的阶乘。要求使用递归方式实现，并处理输入非正整数的情况。示例代码：pythondeffactorial(n):ifnotisinstance(n,int)orn<0:raiseValueError("输入必须为非负整数")ifn==0orn==1:return1returnnfactorial(n-1)测试print(factorial(5))#输出：120print(factorial(-1))#抛出异常题目2：实现一个函数，接收一个字符串`s`，返回`s`中所有唯一字符的列表（不区分大小写）。示例代码：pythondefunique_chars(s):returnlist(set(s.lower()))测试print(unique_chars("HelloWorld"))#输出：['h','e','l','o','w','r','d']题目3：给定一个数组`arr`，实现一个函数，返回一个新数组，其中包含所有大于前一个元素的值。示例代码：pythondefgreater_than_previous(arr):result=[]foriinrange(1,len(arr)):ifarr[i]>arr[i-1]:result.append(arr[i])returnresult测试print(greater_than_previous([1,2,2,3,4,1]))#输出：[2,3,4]题目4：编写一个函数，接收一个正整数`n`，返回一个包含所有斐波那契数列中小于等于`n`的数的列表。示例代码：pythondeffibonacci(n):ifn<=0:return[]a,b=0,1result=[]whilea<=n:result.append(a)a,b=b,a+breturnresult测试print(fibonacci(10))#输出：[0,1,1,2,3,5,8]题目5：实现一个函数，接收一个字符串`s`，返回`s`中所有单词的长度。假设单词之间由空格分隔。示例代码：pythondefword_lengths(s):return[len(word)forwordins.split()]测试print(word_lengths("Helloworld"))#输出：[5,5]二、数据结构与算法（5题，每题10分，共50分）题目6：使用栈实现一个函数，反转一个字符串。示例代码：pythondefreverse_string(s):stack=[]forcharins:stack.append(char)reversed_str=""whilestack:reversed_str+=stack.pop()returnreversed_str测试print(reverse_string("Hello"))#输出："olleH"题目7：给定一个无重复元素的数组`arr`和一个目标值`target`，实现一个函数，返回所有和为`target`的数对。示例代码：pythondeftwo_sum(arr,target):result=[]seen={}fornuminarr:complement=target-numifcomplementinseen:result.append([complement,num])seen[num]=Truereturnresult测试print(two_sum([1,2,3,4,5],5))#输出：[[1,4],[2,3]]题目8：实现一个函数，检查一个字符串是否是回文（忽略大小写和空格）。示例代码：pythondefis_palindrome(s):s=''.join(s.lower().split())returns==s[::-1]测试print(is_palindrome("Aman,aplan,acanal:Panama"))#输出：True题目9：给定一个二叉树，实现一个函数，返回其层序遍历（广度优先）。示例代码：pythonfromcollectionsimportdequeclassTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=rightdeflevel_order(root):ifnotroot:return[]result=[]queue=deque([root])whilequeue:level=[]for_inrange(len(queue)):node=queue.popleft()level.append(node.val)ifnode.left:queue.append(node.left)ifnode.right:queue.append(node.right)result.append(level)returnresult测试root=TreeNode(3,TreeNode(9),TreeNode(20,TreeNode(15),TreeNode(7)))print(level_order(root))#输出：[[3],[9,20],[15,7]]题目10：实现一个函数，合并两个有序数组，返回一个新数组。示例代码：pythondefmerge_sorted_arrays(arr1,arr2):result=[]i,j=0,0whilei<len(arr1)andj<len(arr2):ifarr1[i]<arr2[j]:result.append(arr1[i])i+=1else:result.append(arr2[j])j+=1result.extend(arr1[i:])result.extend(arr2[j:])returnresult测试print(merge_sorted_arrays([1,3,5],[2,4,6]))#输出：[1,2,3,4,5,6]三、系统设计（2题，每题25分，共50分）题目11：设计一个简单的短链接系统。用户输入长链接，系统返回短链接；访问短链接时，系统解析并重定向到长链接。要求：1.短链接应唯一且易于生成（如`/abc123`）。2.支持基本的缓存机制，避免重复生成相同的短链接。3.描述数据存储方案和核心算法。答案解析：1.数据存储方案：-使用哈希表（如Redis）存储`短链接->长链接`的映射。-使用自增ID或随机字符串生成短链接的前缀（如`abc123`）。2.核心算法：-生成短链接：-输入长链接时，生成唯一ID（如UUID或自增数字）。-将ID映射到短链接（如`/ID`）。-缓存`ID->长链接`的映射。-解析短链接：-获取短链接中的ID。-查询哈希表获取对应的长链接。-重定向到长链接。示例伪代码：python生成短链接defgenerate_short_link(long_url):id=generate_unique_id()short_link=f"/{id}"store_mapping(id,long_url)returnshort_link解析短链接defparse_short_link(short_link):id=extract_id(short_link)long_url=get_mapping(id)returnlong_url题目12：设计一个简单的消息队列系统，支持发布/订阅模式。要求：1.支持多个消费者订阅同一主题。2.发布者发布消息时，所有订阅者都能收到消息。3.描述核心数据结构和算法，以及如何处理消息丢失的情况。答案解析：1.核心数据结构：-使用哈希表存储`主题->订阅者列表`的映射。-每个订阅者维护一个待处理消息队列。2.核心算法：-订阅：-消费者向主题添加订阅。-发布：-发布者将消息发送到主题。-遍历所有订阅者，将消息推送到其队列。-消息丢失处理：-使用事务或确认机制（如ACK），确保消息被正确处理。示例伪代码：python订阅defsubscribe(topic,consumer):iftopicnotintopic_subscribers:topic_subscribers[topic]=[]topic_subs