华为研发工程师面试问题及答案解析

2026年华为研发工程师面试问题及答案解析一、编程语言与数据结构（共5题，每题10分，总分50分）1.题目：编写一段C++代码，实现快速排序算法。输入一个整数数组，输出排序后的数组。要求不使用库函数，手动实现。答案解析：快速排序是分治算法的经典应用，核心思想是选择一个基准值（pivot），将数组分为两部分，左边的元素都小于基准值，右边的元素都大于基准值，然后递归地对左右两部分进行排序。cppinclude<iostream>include<vector>usingnamespacestd;voidquickSort(vector<int>&arr,intleft,intright){if(left>=right)return;intpivot=arr[left];intl=left,r=right;while(l<r){while(l<r&&arr[r]>=pivot)r--;arr[l]=arr[r];while(l<r&&arr[l]<=pivot)l++;arr[r]=arr[l];}arr[l]=pivot;quickSort(arr,left,l-1);quickSort(arr,l+1,right);}intmain(){vector<int>arr={4,2,5,3,1};quickSort(arr,0,arr.size()-1);for(intnum:arr)cout<<num<<"";return0;}解析：快速排序的平均时间复杂度为O(nlogn)，最坏情况下为O(n²)。手动实现时需注意基准值的选取和边界条件的处理。2.题目：给定一个无重复元素的数组`nums`和一个目标值`target`，编写代码找出数组中和为目标值的两个数，并返回它们的索引。答案解析：使用哈希表可以高效地解决此问题，时间复杂度为O(n)。遍历数组时，将每个元素存储在哈希表中，同时检查`target-nums[i]`是否已存在于哈希表中。cppinclude<iostream>include<vector>include<unordered_map>usingnamespacestd;vector<int>twoSum(vector<int>&nums,inttarget){unordered_map<int,int>hash;for(inti=0;i<nums.size();i++){if(hash.find(target-nums[i])!=hash.end()){return{hash[target-nums[i]],i};}hash[nums[i]]=i;}return{};}intmain(){vector<int>nums={2,7,11,15};inttarget=9;vector<int>result=twoSum(nums,target);cout<<result[0]<<""<<result[1]<<endl;return0;}解析：此题考察哈希表的运用，关键在于空间换时间的思想。哈希表的查找和插入操作平均时间复杂度为O(1)，整体效率高。3.题目：设计一个算法，找出数组中的最长连续递增子序列的长度。答案解析：可以使用动态规划的思想，遍历数组时记录当前递增序列的长度，并更新最大值。cppinclude<iostream>include<vector>usingnamespacestd;intfindLengthOfLCIS(vector<int>&nums){if(nums.empty())return0;intmaxLen=1,currentLen=1;for(inti=1;i<nums.size();i++){if(nums[i]>nums[i-1]){currentLen++;maxLen=max(maxLen,currentLen);}else{currentLen=1;}}returnmaxLen;}intmain(){vector<int>nums={1,3,5,4,7};cout<<findLengthOfLCIS(nums)<<endl;return0;}解析：动态规划的核心是状态转移方程，此处`currentLen`表示当前递增序列的长度，`maxLen`记录最大值。4.题目：编写代码实现二叉树的层序遍历（广度优先遍历）。答案解析：使用队列实现层序遍历，逐层遍历二叉树的节点。cppinclude<iostream>include<vector>include<queue>usingnamespacestd;structTreeNode{intval;TreeNodeleft;TreeNoderight;TreeNode(intx):val(x),left(NULL),right(NULL){}};vector<vector<int>>levelOrder(TreeNoderoot){vector<vector<int>>result;if(!root)returnresult;queue<TreeNode>q;q.push(root);while(!q.empty()){intsize=q.size();vector<int>level;for(inti=0;i<size;i++){TreeNodenode=q.front();q.pop();level.push_back(node->val);if(node->left)q.push(node->left);if(node->right)q.push(node->right);}result.push_back(level);}returnresult;}intmain(){TreeNoderoot=newTreeNode(3);root->left=newTreeNode(9);root->right=newTreeNode(20);root->right->left=newTreeNode(15);root->right->right=newTreeNode(7);vector<vector<int>>result=levelOrder(root);for(auto&level:result){for(intnum:level)cout<<num<<"";cout<<endl;}return0;}解析：层序遍历的核心是队列，每次处理一层的节点，并记录其子节点。注意边界条件的处理。5.题目：编写代码实现字符串的逆波兰表达式（后缀表达式）求值。输入一个字符串，包含数字和运算符（`+`、`-`、``、`/`），返回表达式的值。答案解析：使用栈实现，遇到数字压栈，遇到运算符弹出两个数字进行计算，并将结果压栈。cppinclude<iostream>include<stack>include<string>usingnamespacestd;intevalRPN(vector<string>&tokens){stack<int>s;for(conststring&token:tokens){if(isdigit(token[0])||(token.size()>1&&isdigit(token[1]))){s.push(stoi(token));}else{intb=s.top();s.pop();inta=s.top();s.pop();if(token=="+")s.push(a+b);elseif(token=="-")s.push(a-b);elseif(token=="")s.push(ab);elseif(token=="/")s.push(a/b);}}returns.top();}intmain(){vector<string>tokens={"10","6","9","3","+","-15","","7","+"};cout<<evalRPN(tokens)<<endl;return0;}解析：逆波兰表达式的求值是栈的经典应用，注意运算符的优先级和数字的识别。二、系统设计（共3题，每题15分，总分45分）1.题目：设计一个高并发的短链接系统，要求支持每秒百万级别的请求。答案解析：短链接系统需满足高并发、低延迟和可逆解析。核心设计如下：1.短链接生成：使用哈希算法（如MD5或自定义算法）将长链接映射为短链接（如`/abcd`）。2.分布式存储：使用Redis或Memcached缓存短链接，支持高并发读写。对于热点链接，可使用分布式数据库（如Cassandra）存储。3.异步处理：使用消息队列（如Kafka）异步处理请求，避免阻塞主线程。4.负载均衡：使用Nginx或HAProxy分发请求到多个服务节点。5.可逆解析：将短链接存储在数据库中，通过URL路由解析长链接。示例架构：plaintextClient→Nginx→LoadBalancer→Short-LinkService→Redis/Memcached↘→Database(Cassandra/MySQL)解析：高并发系统的设计需考虑分布式存储、异步处理和负载均衡，避免单点瓶颈。2.题目：设计一个实时消息推送系统，支持百万用户同时在线，并保证消息的可靠传递。答案解析：实时消息推送系统的核心是低延迟的消息分发，关键设计如下：1.消息队列：使用MQ（如RabbitMQ或Kafka）存储消息，支持高吞吐量。2.发布-订阅模式：用户订阅感兴趣的消息，系统将消息推送给订阅者。3.长连接：使用WebSocket或长轮询保持用户连接，减少延迟。4.持久化：消息先存储在数据库中，确保不丢失。5.分布式部署：使用负载均衡器分发消息到多个节点，避免单点压力。示例架构：plaintextClient→WebSocket/LongPolling→MessageQueue(Kafka)→MessageBroker→Database解析：实时消息系统的设计需考虑消息队列、长连接和分布式部署，保证高并发和低延迟。3.题目：设计一个高可用的分布式计数器系统，支持全球用户同时更新计数。答案解析：分布式计数器系统需保证高可用和原子性，核心设计如下：1.RedisCluster：使用RedisCluster实现分布式计数，支持高并发和分片。2.原子操作：使用`INCR`命令保证计数原子性。3.故障转移：使用RedisSentinel或集群自动切换，保证高可用。4.限流：使用限流策略（如令牌桶）防止恶意攻击。5.缓存预热：预热热点计数器，减少数据库访问压力。示例架构：plaintextClient→LoadBalancer→RedisCluster→RedisSentinel解析：分布式计数器的设计需考虑原子操作、高可用和限流，避免数据不一致和系统崩溃。三、数据库与存储（共3题，每题15分，总分45分）1.题目：设计一个支持高并发的订单系统数据库表结构。答案解析：订单系统需支持高并发写入和查询，表结构设计如下：sqlCREATETABLEorders(order_idBIGINTPRIMARYKEYAUTO_INCREMENT,user_idBIGINTNOTNULL,product_idBIGINTNOTNULL,quantityINTNOTNULL,priceDECIMAL(10,2)NOTNULL,statusVARCHAR(20)NOTNULLDEFAULT'pending',create_timeTIMESTAMPDEFAULTCURRENT_TIMESTAMP,update_timeTIMESTAMPDEFAULTCURRENT_TIMESTAMPONUPDATECURRENT_TIMESTAMP,INDEXidx_user_id(user_id),INDEXidx_product_id(product_id),INDEXidx_status(status));解析：订单表需支持高并发写入，因此使用自增ID和索引优化查询。2.题目：解释MySQL中的事务隔离级别，并说明脏读、不可重复读和幻读的区别。答案解析：MySQL的事务隔离级别从低到高依次为：1.读未提交（ReadUncommitted）：允许脏读，即读取到其他事务未提交的数据。2.读已提交（ReadCommitted）：防止脏读，但不可重复读，即同一事务多次查询可能返回不同结果。3.可重复读（RepeatableRead）：防止脏读和不可重复读，但可能出现幻读，即同一事务多次查询可能返回不同数量的行。4.串行化（Serializable）：完全隔离，但性能最低。区别：-脏读：一个事务读取了另一个事务未提交的数据。-不可重复读：同一事务多次查询返回不同结果。-幻读：同一事务多次查询返回不同数量的行。解析：事务隔离级别的设计需平衡性能和一致性，实际应用中常用`ReadCommitted`或`RepeatableRead`。3.题目：设计一个分库分表的方案，支持千万级订单数据的高并发读写。答案解析：分库分表的核心是解决单表压力和扩展性，方案如下：1.垂直分表：将订单表拆分为多个表，如`orders基本信息`、`orders详情`、`orders支付信息`。2.水平分表：使用哈希分表或范围分表，如按`order_id`哈希到多个数据库实例。3.分布式数据库：使用MySQLCluster或TiDB，支持水平扩展。4.读写分离：使用主从复制，读操作分发到从库。5.缓存：使用Redis缓存热点数据，减少数据库压力。示例方案：plaintextorders基本信息→orders详情→orders支付信息↘→RedisCache解析：分库分表需考虑数据一致性、扩展性和性能，实际应用中需结合业务场景选择方案。四、网络与系统（共3题，每题15分，总分45分）1.题目：解释TCP的三次握手和四次挥手过程，并说明为什么TCP需要三次握手。答案解析：三次握手：1.客户端发送SYN包（seq=x）给服务器。2.服务器回复SYN+ACK包（ack=x+1,seq=y）给客户端。3.客户端发送ACK包（ack=y+1）给服务器，连接建立。四次挥手：1.客户端发送FIN包（seq=z）给服务器，表示无数据发送。2.服务器回复ACK包（ack=z+1）给客户端。3.服务器发送FIN包（seq=w）给客户端，表示无数据发送。4.客户端回复ACK包（ack=w+1）给服务器，连接关闭。为什么三次握手：-确保双方都有发送和接收能力。-防止历史连接请求的干扰。解析：TCP的三次握手和四次挥手是网络协议的核心，理解其过程和意义对系统设计至关重要。2.题题：解释HTTP和HTTPS的区别，并说明HTTPS的工作原理。答案解析：HTTPvsHTTPS：-HTTP是明文传输，易被窃听；HTTPS使用SSL/TLS加密，更安全。-HTTPS需要证书和加密计算，性能略低。HTTPS工作原理：1.客户端发起HTTPS请求，服务器返回SSL证书。2.客户端验证证书有效性，并用公钥加密随机数发送给服务器。3.服务器用私钥解密随机数，并用其生成对称密钥，加密后续数据传输。解析：HTTPS的安全性依赖于SSL/TLS协议，理解其流程对网络安全设计有帮助。3.题目：设计一个高可用的分布式文件存储系统，支持海量文件的存储和访问。答案解析：分布式文件存储系统需考虑高可用、高并发和可扩展性，核心设计如下：1.分布式架构：使用HDFS或Ceph，将文件分块存储在多个节点。2.数据冗余：使用副本机制（如3副本）防止数据丢失。3.负载均衡：使用Nginx或HAProxy分发文件请求。4.缓存：使用Memcached或Redis缓存热点文件。5.元数据管理：使用分布式元数据服务（如HDFSNameNode）管理文件元数据。示例架构：plaintextClient→LoadBalancer→MetadataServer→DataNodes(HDFS/Ceph)解析：分布式文件存储的设计需考虑数据冗余、负载均衡和元数据管理，保证高可用和可扩展性。五、综合题（共2题，每题20分，总分40分）1.题目：假设你正在设计一个微信小程序的即时通讯功能，请说明关键技术选