编程面试题详解及职业技能要点

2026年编程面试题详解及职业技能要点一、算法与数据结构（共5题，总分20分）题目1（4分）：字符串排列判断问题描述：给定两个字符串s1和s2，判断s2是否是s1的排列。例如，s1="abc"，s2="bca"，则返回true；s1="abc"，s2="bbb"，则返回false。要求：不使用额外的存储空间，时间复杂度尽可能低。题目2（4分）：最长有效括号问题描述：给定一个由'('和')'组成的字符串，找出最长有效（格式正确）括号的长度。例如，输入"(()"，返回2；输入")()())"，返回4。要求：采用动态规划或栈的解法。题目3（4分）：三数之和问题描述：给定一个包含n个整数的数组nums，判断nums中是否存在三个元素a、b、c，使得a+b+c=0。找出所有满足条件且不重复的三元组。要求：返回所有不重复的三元组，可以按任意顺序返回。题目4（4分）：二叉树最大深度问题描述：给定一个二叉树，返回其最大深度。二叉树的深度为根节点到最远叶子节点的最长路径上的节点数。要求：使用递归或迭代方法求解。题目5（4分）：合并区间问题描述：给定一个区间列表，合并所有重叠的区间。例如，输入[[1,3],[2,6],[8,10]]，输出[[1,6],[8,10]]。要求：区间按左端点升序排列。二、编程语言基础（共5题，总分20分）题目6（4分）：Java中的线程安全问题描述：在Java中，如何确保一个方法或代码块是线程安全的？请列举至少三种实现线程安全的方法，并说明各自适用场景。要求：结合synchronized关键字、volatile关键字、Lock接口等说明。题目7（4分）：Python中的装饰器问题描述：编写一个Python装饰器，能够记录被装饰函数的执行时间，并在函数执行后打印该函数的执行时长。要求：装饰器应能处理任何函数，输出格式为"FunctiontookX.XXseconds"。题目8（4分）：C++中的智能指针问题描述：在C++中，比较原始指针和智能指针（如unique_ptr、shared_ptr）的优缺点，并说明在什么情况下应该使用哪种指针类型。要求：结合内存管理、资源泄漏、多线程安全等方面说明。题目9（4分）：JavaScript中的异步编程问题描述：在JavaScript中，使用Promise或async/await实现一个异步函数，该函数依次执行三个操作：获取用户信息、获取订单列表、获取支付状态，并在所有操作完成后返回最终结果。要求：展示完整的异步代码实现。题目10（4分）：Go中的协程问题描述：在Go语言中，编写一个程序，使用goroutine并发执行三个任务，并在所有任务完成后打印"所有任务完成"。每个任务模拟耗时1秒。要求：使用channel实现任务间的通信和同步。三、系统设计与架构（共3题，总分15分）题目11（5分）：短链接系统设计问题描述：设计一个短链接系统，要求：1.输入长链接后，生成不超过6位的短链接2.短链接应具有唯一性3.访问短链接时，能正确解析为原始长链接4.系统应能处理高并发访问要求：说明主要数据结构、算法思路、高并发解决方案。题目12（5分）：分布式缓存设计问题描述：设计一个分布式缓存系统，要求：1.支持多节点部署2.具有数据备份机制3.能处理节点故障4.提供缓存过期策略要求：说明系统架构、数据一致性保证、故障处理方案。题目13（5分）：实时消息推送系统问题描述：设计一个实时消息推送系统，要求：1.支持百万级用户2.消息推送延迟控制在100ms以内3.支持消息离线存储4.提供消息重试机制要求：说明技术选型、消息队列设计、高可用方案。四、数据库与存储（共4题，总分16分）题目14（4分）：SQL查询优化问题描述：给定以下表结构：sqlCREATETABLEorders(idINTPRIMARYKEY,user_idINT,order_dateDATE,amountDECIMAL(10,2));CREATETABLEusers(idINTPRIMARYKEY,usernameVARCHAR(50),registration_dateDATE);编写一个SQL查询，找出在2023年注册的用户中，订单金额最高的前10名用户及其订单金额。要求：优化查询性能。题目15（4分）：NoSQL使用场景问题描述：比较MongoDB和Redis的适用场景，并说明各自的主要优势。要求：结合数据模型、性能特点、应用场景等方面说明。题目16（4分）：数据库事务问题描述：解释数据库事务的ACID特性，并说明在什么情况下需要使用事务。要求：结合实际业务场景说明。题目17（4分）：数据分片设计问题描述：设计一个数据库分片方案，用于支持千万级订单数据的高效读写。要求：说明分片键选择、分片策略、跨分片查询解决方案。五、网络安全与防护（共3题，总分12分）题目18（4分）：XSS攻击防御问题描述：说明常见的XSS攻击类型，并设计一个系统来防御XSS攻击。要求：说明输入验证、输出编码、CSP策略等防御措施。题目19（4分）：SQL注入防御问题描述：列举三种防御SQL注入的方法，并说明在哪种情况下哪种方法最有效。要求：结合参数化查询、预编译语句、输入验证等方面说明。题目20（4分）：HTTPS实现原理问题描述：解释HTTPS的工作原理，包括TLS握手过程和对称加密过程。要求：说明证书验证、对称密钥交换等关键步骤。答案与解析一、算法与数据结构题目1答案：javapublicbooleancheckPermutation(Strings1,Strings2){if(s1.length()!=s2.length())returnfalse;int[]count=newint[128];//ASCII字符集for(inti=0;i<s1.length();i++){count[s1.charAt(i)]++;count[s2.charAt(i)]--;}for(inti=0;i<128;i++){if(count[i]!=0)returnfalse;}returntrue;}解析：通过统计每个字符的出现次数，如果s1和s2是彼此的排列，那么每个字符的出现次数应该相同。这种方法不需要额外空间（除了固定大小的计数数组），时间复杂度为O(n)。题目2答案：pythondeflongestValidParentheses(s:str)->int:stack=[-1]max_len=0fori,charinenumerate(s):ifchar=='(':stack.append(i)else:stack.pop()ifnotstack:stack.append(i)else:max_len=max(max_len,i-stack[-1])returnmax_len解析：使用栈记录'('的位置，当遇到')'时，计算当前有效括号的长度。如果栈为空，则将当前索引压入栈；否则，计算当前有效括号的长度并更新最大值。题目3答案：pythondefthreeSum(nums):nums.sort()result=[]foriinrange(len(nums)-2):ifi>0andnums[i]==nums[i-1]:continueleft,right=i+1,len(nums)-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：先排序，然后使用双指针法。对于每个元素，使用左右指针寻找两个数使三数之和为0。跳过重复元素以避免重复解。题目4答案：javascriptfunctionmaxDepth(root){if(!root)return0;letmax=0;functiondfs(node,depth){if(!node)return;max=Math.max(max,depth);dfs(node.left,depth+1);dfs(node.right,depth+1);}dfs(root,1);returnmax;}解析：递归方法，从根节点开始，每次深度加1，更新最大深度。题目5答案：pythondefmergeIntervals(intervals):ifnotintervals:return[]按左端点排序intervals.sort(key=lambdax:x[0])merged=[intervals[0]]forcurrentinintervals[1:]:last=merged[-1]ifcurrent[0]<=last[1]:#有重叠last[1]=max(last[1],current[1])else:merged.append(current)returnmerged解析：先排序，然后合并重叠区间。如果当前区间的左端点小于等于上一个区间的右端点，则合并；否则，添加新区间。题目6答案：Java中实现线程安全的方法：1.synchronized关键字：可用于方法或代码块，确保同一时间只有一个线程能执行2.volatile关键字：保证变量的可见性，但不保证原子性3.Lock接口：提供比synchronized更灵活的锁操作，如可中断锁等待、公平锁等4.原子类：如AtomicInteger，使用CAS操作保证原子性解析：synchronized是最基本的线程同步机制，volatile用于保证变量可见性，Lock提供更高级的锁操作，原子类用于数值操作。题目7答案：pythonimporttimedeftiming_decorator(func):defwrapper(args,kwargs):start_time=time.time()result=func(args,kwargs)end_time=time.time()print(f"{func.__name__}took{end_time-start_time:.2f}seconds")returnresultreturnwrapper@timing_decoratordefexample_function():time.sleep(1)return"Done"解析：装饰器记录函数开始和结束时间，计算并打印执行时长。题目8答案：cpp//优点//1.自动内存管理，防止内存泄漏//2.支持多线程安全，shared_ptr可以计数引用//3.提供RAII特性，便于资源管理//缺点//1.性能开销比原始指针大//2.使用复杂度更高//使用场景//unique_ptr:单个对象所有权传递，需要独占访问//shared_ptr:多个对象共享所有权，需要引用计数解析：智能指针自动管理内存，避免手动删除；shared_ptr支持共享所有权，unique_ptr保证独占访问。题目9答案：javascriptasyncfunctionfetchAllData(){try{constuserInfo=awaitfetch('/api/user/info').then(res=>res.json());constorderList=awaitfetch('/api/orders').then(res=>res.json());constpaymentStatus=awaitfetch('/api/payment/status').then(res=>res.json());return{user:userInfo,orders:orderList,payment:paymentStatus};}catch(error){console.error("Errorfetchingdata:",error);throwerror;}}解析：使用async/await处理异步操作，保持代码可读性。题目10答案：gopackagemainimport("fmt""sync""time")funcmain(){varwgsync.WaitGroupwg.Add(3)fori:=0;i<3;i++{gofunc(idint){deferwg.Done()fmt.Printf("Task%dstarting\n",id)time.Sleep(1time.Second)fmt.Printf("Task%dcompleted\n",id)}(i)}wg.Wait()fmt.Println("所有任务完成")}解析：使用goroutine并发执行任务，通过WaitGroup等待所有任务完成。题目11答案：plaintext1.数据结构：哈希表存储长链接与短链接映射，短链接使用base62编码2.算法：-生成短链接：随机生成或按顺序生成，转换为base62-解析短链接：base62转换回原始ID，查哈希表获取长链接3.高并发解决方案：-使用Redis缓存热点数据-负载均衡分配请求-异步写入日志解析：短链接系统核心是哈希映射，使用base62编码减少长度，高并发通过缓存和负载均衡解决。题目12答案：plaintext1.架构：多个节点部署，使用Redis集群2.数据结构：每个节点存储一部分数据，使用hashslot分配3.一致性：使用Redis哨兵或集群模式保证高可用4.过期策略：设置TTL，定期清理过期数据解析：分布式缓存通过数据分片实现扩展，使用哨兵或集群模式保证高可用。题目13答案：plaintext1.技术选型：WebSocket+RedisPub/Sub2.消息队列：RabbitMQ或Kafka用于离线消息存储3.低延迟：使用内存缓存热点用户消息4.重试机制：设置重试间隔和最大重试次数解析：实时消息系统需要低延迟的消息传递机制，结合队列实现离线存储和重试。题目14答案：sqlSELECTu.username,o.amountFROMordersoJOINusersuONo.user_id=u.idWHEREu.registration_dateBETWEEN'2023-01-01'AND'2023-12-31'ORDERBYo.amountDESCLIMIT10;解析：连接orders和users表，过滤2023年注册用户，按金额排序取前10。题目15答案：plaintextMongoDB：-优势：文档模型灵活，适合半结构化数据-场景：内容管理系统、用户数据存储Redis：-优势：内存存储，读写速度快-场景：缓存、会话管