面试题及答案软件工程师

2026年面试题及答案：软件工程师一、编程题（共3题，每题15分，总分45分）1.题目（15分）：请实现一个函数，输入一个正整数`n`，返回`n`的所有真因子的和（不包括`n`本身）。例如：-输入`12`，输出`1+2+3+4+6=16`。-输入`7`，输出`1`。要求：-时间复杂度不超过O(√n)。-不能使用任何外部库。答案：pythondefsum_of_divisors(n):ifn<=1:return0total=0foriinrange(1,int(n0.5)+1):ifn%i==0:total+=iifi!=n//iandi!=1:total+=n//ireturntotal解析：-真因子是能整除`n`的数，不包括`n`本身。-对于每个小于等于√n的数`i`，如果`i`能整除`n`，则`i`和`n//i`都是因子。-注意排除`n`本身，且当`i`和`n//i`相等时（如`n`是平方数）只加一次。2.题目（15分）：给定一个字符串`s`，找到其中不重复的最长子串的长度。例如：-输入`"abcabcbb"`，输出`3`（最长子串为`"abc"`）。-输入`"bbbbb"`，输出`1`。要求：-时间复杂度O(n)，空间复杂度O(min(n,m))，其中`m`是字符集大小。答案：pythondeflength_of_longest_substring(s):char_set=set()left=0max_len=0forrightinrange(len(s)):whiles[right]inchar_set:char_set.remove(s[left])left+=1char_set.add(s[right])max_len=max(max_len,right-left+1)returnmax_len解析：-使用滑动窗口技术，`left`和`right`分别表示子串的左右边界。-用`char_set`记录当前窗口内的字符，若遇到重复字符，则移动`left`直到无重复。-每次更新`max_len`为最长子串长度。3.题目（15分）：实现一个简单的LRU（LeastRecentlyUsed）缓存，支持`get`和`put`操作。缓存容量为`capacity`。-`get(key)`：如果键存在，返回值；否则返回`-1`。-`put(key,value)`：如果键存在，更新值；否则插入键值对。如果超出容量，删除最久未使用的键。要求：-`get`和`put`操作的时间复杂度为O(1)。答案：pythonclassListNode:def__init__(self,key=0,value=0):self.key=keyself.value=valueself.prev=Noneself.next=NoneclassLRUCache:def__init__(self,capacity:int):self.capacity=capacityself.cache={}self.head=ListNode()self.tail=ListNode()self.head.next=self.tailself.tail.prev=self.headdef_add_node(self,node):node.prev=self.headnode.next=self.head.nextself.head.next.prev=nodeself.head.next=nodedef_remove_node(self,node):prev_node=node.prevnext_node=node.nextprev_node.next=next_nodenext_node.prev=prev_nodedef_move_to_head(self,node):self._remove_node(node)self._add_node(node)def_pop_tail(self):res=self.tail.prevself._remove_node(res)returnresdefget(self,key:int)->int:node=self.cache.get(key,None)ifnotnode:return-1self._move_to_head(node)returnnode.valuedefput(self,key:int,value:int)->None:node=self.cache.get(key)ifnode:node.value=valueself._move_to_head(node)else:newNode=ListNode(key,value)self.cache[key]=newNodeself._add_node(newNode)iflen(self.cache)>self.capacity:tail=self._pop_tail()delself.cache[tail.key]解析：-使用双向链表+哈希表实现。-哈希表记录键到节点的映射，链表维护最近使用顺序。-`get`操作将节点移动到头部，`put`操作插入新节点并删除最久未使用的节点。二、系统设计题（共2题，每题20分，总分40分）1.题目（20分）：设计一个微博系统，支持以下功能：-用户发布微博（最多140字）。-用户关注/取消关注其他用户。-用户获取关注者的最新微博（按时间倒序）。要求：-说明主要数据结构设计。-描述核心接口和算法。-考虑高并发场景下的优化方案（如缓存、异步处理）。答案：主要数据结构：-`User`：存储用户信息（`id`,`name`,`followers`,`followees`,`tweets`）。-`followers`：关注该用户的用户列表。-`followees`：该用户关注的用户列表。-`tweets`：该用户的微博列表（最新在前）。-`Tweet`：存储微博信息（`id`,`user_id`,`content`,`timestamp`）。核心接口：-`publish_tweet(user_id,content)`：发布微博。-`follow(user_id,target_id)`：关注用户。-`unfollow(user_id,target_id)`：取消关注。-`get_timeline(user_id)`：获取关注者的最新微博。算法：-发布微博：将新`Tweet`添加到`User.tweets`的头部，并更新数据库。-关注/取消关注：更新`User.followees`和`User.followers`。-获取时间线：合并所有`followees`的`tweets`，按时间倒序排序。高并发优化：-缓存：使用Redis缓存用户的时间线，减少数据库查询。-异步处理：发布微博时使用消息队列（如Kafka）异步更新关注者的时间线。-分页：`get_timeline`支持分页加载，避免一次性加载过多数据。2.题目（20分）：设计一个短链接生成系统（如`/abc123`），支持以下功能：-输入长链接，生成短链接。-输入短链接，解析为长链接。要求：-说明短链接的生成算法。-描述数据存储方案。-考虑高并发和分布式场景下的解决方案。答案：短链接生成算法：-使用Base62编码（`a-z`,`A-Z`,`0-9`），将长链接的ID转换为短字符串。-例如：`123456`→`1Kd`。-算法：1.将长链接ID计算哈希值（如SHA256）。2.取哈希值的前若干位（如6位），映射为Base62字符串。3.生成短链接（如`/abc123`）。数据存储方案：-使用哈希表（如Redis）存储短链接到长链接的映射。-键：短链接（如`abc123`）。-值：长链接（如`/long-url`）。-使用数据库（如PostgreSQL）存储历史数据，支持事务和备份。高并发和分布式方案：-分布式缓存：使用RedisCluster分片存储短链接映射。-负载均衡：多个短链接服务节点通过负载均衡（如Nginx）分发请求。-幂等性：生成短链接时检查ID是否已存在，避免重复。-限流：对生成和解析请求进行限流，防止过载。三、数据库题（共1题，20分）1.题目（20分）：设计一个电商订单表`orders`，包含以下字段：-`order_id`(主键，自增)-`user_id`(用户ID)-`product_id`(商品ID)-`quantity`(购买数量)-`price`(单价)-`order_time`(下单时间)-`status`(订单状态，如'pending','shipped','completed')要求：-写出SQL语句创建该表，并设置合适的索引。-编写SQL查询：1.查询每个用户的总消费金额。2.查询已发货的订单中，每天的最晚下单订单。答案：表创建及索引：sqlCREATETABLEorders(order_idINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,user_idINTNOTNULL,product_idINTNOTNULL,quantityINTNOTNULLCHECK(quantity>0),priceDECIMAL(10,2)NOTNULLCHECK(price>0),order_timeDATETIMENOTNULL,statusENUM('pending','shipped','completed')NOTNULL);--索引优化CREATEINDEXidx_user_idONorders(user_id);CREATEINDEXidx_status_order_timeONorders(status,order_time);SQL查询：1.每个用户的总消费金额：sqlSELECTuser_id,SUM(quantityprice)AStotal_spentFROMordersGROUPBYuser_id;2.已发货订单中，每天的最晚下单订单：sqlSELECTorder_timeFROMordersWHEREstatus='shipped'GROUPBYDATE(order_time)ORDERBYorder_timeDESC;解析：-第一个查询通过`SUM(quantityprice)`计算每个用户的总消费。-第二个查询先筛选`status='shipped'`，然后按日期分组并按`order_time`降序排列，获取每天最晚的订单。四、行为面试题（共2题，每题10分，总分20分）1.题目（10分）：请分享一次你解决技术难题的经历，说明背景、挑战、解决方案和结果。参考回答：-背景：在一个高并发系统中，用户反馈某接口响应时间过长。-挑战：线上环境复杂，涉及多个服务调用，难以定位瓶颈。-解决方案：1.使用`perf`工具分析CPU