程序员面试题库及答案详解

2026年程序员面试题库及答案详解一、编程语言基础（5题，每题10分）1.Java题目：编写一个Java方法，接收一个整数数组，返回数组中所有奇数的平方和。例如，输入`[1,2,3,4]`，返回`1^2+3^2=10`。2.Python题目：使用Python实现一个函数，将字符串中的所有空格替换为下划线，并返回新字符串。例如，输入`"HelloWorld"`，返回`"Hello_World"`。3.C++题目：编写C++代码，实现一个函数，接收一个字符串，返回该字符串的翻转结果。例如，输入`"abc"`，返回`"cba"`。4.JavaScript题目：编写JavaScript代码，实现一个函数，检查一个数是否为素数。如果是素数，返回`true`；否则返回`false`。例如，输入`7`，返回`true`。5.Go题目：编写Go代码，实现一个函数，接收一个整数切片，返回切片中最大的数。例如，输入`[3,1,4,1,5]`，返回`5`。答案与解析1.Java答案：javapublicstaticintsumOfOddsSquared(int[]arr){intsum=0;for(intnum:arr){if(num%2!=0){sum+=numnum;}}returnsum;}解析：遍历数组，判断每个数是否为奇数（`num%2!=0`），如果是，则计算其平方并累加。时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)。2.Python答案：pythondefreplace_spaces(s):returns.replace("","_")解析：使用Python内置的`replace`方法，将字符串中的所有空格替换为下划线。时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)。3.C++答案：cppstringreverseString(strings){reverse(s.begin(),s.end());returns;}解析：使用C++标准库中的`reverse`函数，直接翻转字符串。时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)。4.JavaScript答案：javascriptfunctionisPrime(num){if(num<=1)returnfalse;for(leti=2;i<=Math.sqrt(num);i++){if(num%i===0)returnfalse;}returntrue;}解析：判断一个数是否为素数，只需检查其是否有除了1和自身以外的因数。优化：只需检查到`sqrt(num)`即可。时间复杂度O(√n)。5.Go答案：gofuncfindMax(arr[]int)int{iflen(arr)==0{return0;}max:=arr[0];for_,num:=rangearr{ifnum>max{max=num;}}returnmax;}解析：初始化最大值为切片第一个元素，遍历切片，更新最大值。时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)。二、数据结构与算法（8题，每题10分）1.数组题目：给定一个无序数组，实现快速排序算法。2.链表题目：编写一个函数，删除链表的倒数第n个节点。例如，输入链表`1->2->3->4->5`和`n=2`，删除后为`1->2->3->5`。3.栈题目：判断一个字符串是否为有效的括号组合。例如，输入`"()"`，返回`true`；输入`"()[]{}"`，返回`true`；输入`"(]"`，返回`false`。4.队列题目：实现一个队列，只支持`append`和`deleteFirst`操作，使用栈实现。5.哈希表题目：设计一个哈希表，解决哈希冲突使用链地址法。6.树题目：给定二叉树，实现深度优先遍历（前序、中序、后序）。7.动态规划题目：实现斐波那契数列的动态规划解法，要求时间复杂度O(1)。8.贪心算法题目：给定一组整数，找到和最大的三个数。例如，输入`[-1,1,3,5]`，返回`9`（3+5+1）。答案与解析1.快速排序答案：pythondefquickSort(arr):iflen(arr)<=1:returnarrpivot=arr[len(arr)//2]left=[xforxinarrifx<pivot]middle=[xforxinarrifx==pivot]right=[xforxinarrifx>pivot]returnquickSort(left)+middle+quickSort(right)解析：快速排序核心思想：选择一个基准值（pivot），将数组分为小于、等于、大于三部分，再递归排序左右两部分。平均时间复杂度O(nlogn)，最坏O(n^2)。2.删除链表倒数第n个节点答案：pythondefremoveNthFromEnd(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解析：使用双指针法：快指针先走n+1步，然后慢指针和快指针同时走，当快指针到达末尾时，慢指针指向待删除节点的前一个节点。3.有效括号答案：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，遍历字符串，遇到右括号时，检查栈顶是否匹配。时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)。4.队列用栈实现答案：pythonclassQueue:def__init__(self):self.stack1=[]self.stack2=[]defappend(self,x):self.stack1.append(x)defdeleteFirst(self):ifnotself.stack2:whileself.stack1:self.stack2.append(self.stack1.pop())returnself.stack2.pop()ifself.stack2elseNone解析：使用两个栈实现队列：append时压栈1，deleteFirst时将栈1的元素全部弹出压入栈2，再弹出栈2的栈顶。时间复杂度appendO(1)，deleteFirstO(n)。5.哈希表链地址法答案：pythonclassHashTable:def__init__(self,size=100):self.size=sizeself.table=[[]for_inrange(size)]def_hash(self,key):returnkey%self.sizedefinsert(self,key):hash_val=self._hash(key)ifkeynotinself.table[hash_val]:self.table[hash_val].append(key)defsearch(self,key):hash_val=self._hash(key)returnkeyinself.table[hash_val]解析：每个槽位是一个链表，冲突时插入链表尾部。时间复杂度平均O(1)，最坏O(n)。6.二叉树深度优先遍历答案：pythondefpreorder(root):ifnotroot:return[]return[root.val]+preorder(root.left)+preorder(root.right)definorder(root):ifnotroot:return[]returninorder(root.left)+[root.val]+inorder(root.right)defpostorder(root):ifnotroot:return[]returnpostorder(root.left)+postorder(root.right)+[root.val]解析：前序：根-左-右；中序：左-根-右；后序：左-右-根。时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)。7.斐波那契数列动态规划答案：pythondeffib(n):ifn<=1:returnndp=[0,1]+[0](n-1)foriinrange(2,n+1):dp[i]=dp[i-1]+dp[i-2]returndp[n]解析：使用动态规划，避免重复计算。时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)。优化空间复杂度可至O(1)。8.和最大的三个数答案：pythondeftop3Sum(nums):first,second,third=float('-inf'),float('-inf'),float('-inf')fornuminnums:ifnum>first:third=secondsecond=firstfirst=numelifnum>second:third=secondsecond=numelifnum>third:third=numreturnfirst+second+third解析：维护三个变量记录最大的三个数，遍历数组更新。时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)。三、系统设计与数据库（5题，每题15分）1.设计题目：设计一个微博系统，要求支持用户发布、关注、点赞功能，并说明数据存储方案。2.数据库题目：编写SQL查询：找出每个用户的粉丝数，按粉丝数降序排列。3.分布式题目：设计一个高并发的短链系统，说明架构和关键组件。4.缓存题目：设计一个缓存系统，要求支持LRU缓存策略，并说明缓存失效策略。5.负载均衡题目：解释DNS轮询和最少连接数负载均衡的区别，并说明适用场景。答案与解析1.微博系统设计答案：数据存储：-用户：`users`表（`id`,`username`,`password`,`follows`）-发布：`posts`表（`id`,`user_id`,`content`,`timestamp`）-关注：`follows`表（`follower_id`,`followee_id`）-点赞：`likes`表（`user_id`,`post_id`）功能实现：-发布：写入`posts`表。-关注：写入`follows`表。-点赞：写入`likes`表。架构：-前端：Web/移动端（负责展示）。-后端：API服务（用户、发布、关注等模块）。-数据库：分表分库（如`posts`按时间分表）。-缓存：Redis（缓存热点数据）。2.SQL查询答案：sqlSELECTuser_id,COUNT(follower_id)ASfollower_countFROMfollowsGROUPBYuser_idORDERBYfollower_countDESC;解析：`follows`表中`follower_id`表示关注者，分组统计每个用户的关注者数量，并按数量降序排列。3.短链系统设计答案：架构：-前端：短链服务（接收请求，解析短链）。-中间层：URL映射表（存储原链与短链映射关系，可用Redis缓存热点数据）。-后端：原链服务器（返回目标页面）。关键组件：-短链生成：随机或哈希算法生成短ID。-高可用：负载均衡（如Nginx）。-数据库：分库分表存储映射关系。4.LRU缓存系统答案：实现：-使用双向链表+哈希表：-哈希表：O(1)访问缓存。-双向链表：O(1)删除最久未使用节点。缓存失效：-覆盖：新数据替换旧数据。-清空：达到容量上限时随机删除。5.负载均衡答案：-DNS轮询：-原理：将请求均匀分配到所有服务器。-适用：简单场景，服务器性能一致。-最少连接数：-原理：将请求分配到当前连接数最少的服务器。-适用：高并发场景，服务器性能差异大。四、项目与架构（4题，每题20分）1.项目题目：介绍你参与的一个项目，说明项目背景、技术栈、难点及解决方案。2.架构题目：设计一个高可用的商品详情页系统，说明架构和关键组件。3.性能题目：优化一个慢查询SQL，说明优化思路和具体操作。4.微服务题目：解释微服务与单体架构的区别，并说明适用