教育技术公司软件工程师面试题

2026年教育技术公司软件工程师面试题一、编程能力测试（共3题，每题20分，总分60分）1.题目：编写一个函数，实现将字符串中的所有单词顺序反转，但每个单词内部的字母顺序保持不变。例如，输入`"helloworld"`，输出`"ollehdlrow"`。要求使用Python语言实现，并考虑异常输入（如空字符串或非字母字符）。答案：pythondefreverse_words(s:str)->str:ifnots:return""按空格分割字符串，反转单词顺序words=s.split()reversed_words="".join(word[::-1]forwordinwords)returnreversed_words解析：-首先检查输入是否为空字符串，若为空则直接返回空字符串。-使用`split()`方法按空格分割字符串，将每个单词存入列表`words`。-通过列表推导式反转每个单词的字母顺序（`word[::-1]`），然后使用`join()`方法将反转后的单词重新拼接成字符串。-处理异常输入时，`split()`会自动忽略连续空格或非字母字符，因此无需额外逻辑。2.题目：实现一个二叉树的中序遍历算法，要求使用递归和非递归两种方式分别实现。二叉树节点定义如下：pythonclassTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=right答案：（递归方式）pythondefinorder_traversal_recursive(root:TreeNode)->List[int]:result=[]defdfs(node):ifnode:dfs(node.left)result.append(node.val)dfs(node.right)dfs(root)returnresult（非递归方式）pythondefinorder_traversal_iterative(root:TreeNode)->List[int]:stack,node=[],rootresult=[]whilestackornode:whilenode:stack.append(node)node=node.leftnode=stack.pop()result.append(node.val)node=node.rightreturnresult解析：-递归方式：通过递归调用`dfs`函数，先遍历左子树，再访问节点，最后遍历右子树。-非递归方式：使用栈模拟递归过程，先向左遍历并将节点压栈，当左子树遍历完毕时弹出节点并访问，然后转向右子树。-两种方式均保证中序遍历的顺序（左-根-右）。3.题目：编写一个函数，检查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`False`。要求使用栈实现，并支持多种括号类型（圆括号、方括号、花括号）。答案：pythondefisValid(s:str)->bool:stack=[]mapping={')':'(',']':'[','}':'{'}forcharins:ifcharinmapping:top_element=stack.pop()ifstackelse'#'ifmapping[char]!=top_element:returnFalseelse:stack.append(char)returnnotstack解析：-使用栈记录未匹配的左括号，通过`mapping`字典将右括号映射到对应的左括号。-遍历字符串，若遇到右括号则与栈顶元素比较，若不匹配则返回`False`。-遍历结束后，若栈为空则表示所有括号匹配成功，否则返回`False`。二、系统设计测试（共2题，每题20分，总分40分）1.题目：设计一个支持高并发访问的在线学习平台用户登录系统，要求说明：-系统架构（至少两种方案）；-数据存储方案；-如何处理高并发下的性能瓶颈。答案：系统架构：1.单体架构+缓存层：-前端请求先经过Nginx负载均衡，进入后端应用服务器（如Gunicorn+Django/Flask）。-使用Redis缓存用户Token和Session，减少数据库访问。-数据库采用读写分离，主库处理写操作，从库处理读操作。2.微服务架构：-用户认证服务独立部署（如Keycloak/OAuth2），通过JWT验证身份。-登录请求先访问认证服务，返回Token后前端存储，后续请求携带Token验证。-使用消息队列（如Kafka）异步处理登录日志，减轻数据库压力。数据存储方案：-用户信息存储在关系型数据库（如PostgreSQL/MySQL），包含用户ID、密码（加盐哈希）、角色等。-Token和Session存储在Redis，过期时间为30分钟。-登录日志可存储在Elasticsearch，用于实时监控和查询。高并发处理：-限流：前端API网关（如Kong）设置熔断和降级策略，防止雪崩效应。-异步处理：登录后的用户状态变更（如积分更新）通过消息队列异步执行。-数据库优化：索引优化（如用户ID索引）、分库分表（如按地区分表）。2.题目：设计一个教育平台中的实时互动课堂系统，要求说明：-技术选型（前端、后端、实时通信）；-如何保证视频流的低延迟和高可用性；-如何处理网络波动和用户掉线重连问题。答案：技术选型：-前端：WebRTC+Socket.IO，支持浏览器直接音视频通信。-后端：Node.js（处理WebRTC信令）、Nginx（负载均衡）、Redis（存储用户状态）。-实时通信：使用WebSocket传输聊天消息和课堂控制指令。低延迟和高可用性：-CDN加速：视频流通过CDN分发，减少传输距离。-边缘计算：在靠近用户的服务器上处理音视频编码，降低延迟。-多活部署：后端服务部署在多地域机房，通过DNS轮询分配流量。网络波动和重连处理：-自适应码率：WebRTC自动调整音视频码率，避免卡顿。-心跳检测：后端定时发送心跳包，客户端超时后触发重连。-状态同步：用户掉线时，通过WebSocket同步课堂状态（如课件进度、聊天记录）。三、算法与数据结构测试（共2题，每题20分，总分40分）1.题目：给定一个包含重复数字的数组，找出所有不重复的三元组，使得三元组的和等于目标值。例如，输入`nums=[-1,0,1,2,-1,-4]`，目标值`0`，输出`[[[-1,-1,2],[-1,0,1]]]`。答案：pythondefthreeSum(nums:List[int])->List[List[int]]:nums.sort()result=[]n=len(nums)foriinrange(n-2):ifi>0andnums[i]==nums[i-1]:continueleft,right=i+1,n-1whileleft<right:total=nums[i]+nums[left]+nums[right]iftotal==0:result.append([nums[i],nums[left],nums[right]])whileleft<rightandnums[left]==nums[left+1]:left+=1whileleft<rightandnums[right]==nums[right-1]:right-=1left+=1right-=1eliftotal<0:left+=1else:right-=1returnresult解析：-首先对数组排序，方便跳过重复元素。-使用固定指针`i`遍历数组，对于每个`i`，使用双指针`left`和`right`查找其他两个数使和为`0`。-若`nums[i]+nums[left]+nums[right]==0`，则记录三元组，并跳过重复的`left`和`right`。-若和小于`0`，则移动`left`指针；否则移动`right`指针。2.题目：设计一个算法，找出数组中重复次数超过`n/3`的所有数字（`n`为数组长度）。例如，输入`[1,2,3,1,1,4,1]`，输出`[1]`。答案：pythondefmajorityElement(nums:List[int])->List[int]:count1,count2,candidate1,candidate2=0,0,None,Nonefornuminnums:ifnum==candidate1:count1+=1elifnum==candidate2:count2+=1elifcount1==0:candidate1,count1=num,1elifcount2==0:candidate2,count2=num,1else:count1-=1count2-=1result=[]count1,count2=0,0fornuminnums:ifnum==candidate1:count1+=1elifnum==candidate2:count2+=1ifcount1>len(nums)//3:result.append(candidate1)ifcount2>len(nums)//3:result.append(candidate2)returnresult解析：-第一遍遍历：使用Boyer-Moore投票算法找出可能的候选数字