技术专家面试题目及答案解析

2026年技术专家面试题目及答案解析一、编程实现题（共3题，每题20分，总分60分）题目1（20分）：实现一个函数，输入一个整数数组，返回数组中所有唯一数字的平方和。要求时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)。例如：输入[1,2,2,3]，输出14（1²+3²=14）。答案解析：pythondefunique_square_sum(nums):count={}fornuminnums:count[num]=count.get(num,0)+1returnsum(num2fornumincountifcount[num]==1)解析：1.使用字典`count`统计每个数字的出现次数，时间复杂度为O(n)。2.遍历字典，仅对出现次数为1的数字计算平方并累加，确保时间复杂度仍为O(n)。3.空间复杂度为O(1)，因为字典大小受数组中唯一数字数量限制，最多为数组长度。题目2（20分）：实现一个LRU（LeastRecentlyUsed）缓存，支持`get`和`put`操作。要求使用双向链表和哈希表实现，`get`和`put`操作的平均时间复杂度为O(1)。答案解析：pythonclassNode:def__init__(self,key,value):self.key=keyself.value=valueself.prev=Noneself.next=NoneclassLRUCache:def__init__(self,capacity):self.capacity=capacityself.cache={}self.head,self.tail=Node(0,0),Node(0,0)self.head.next,self.tail.prev=self.tail,self.headdefget(self,key):ifkeyinself.cache:node=self.cache[key]self._move_to_head(node)returnnode.valuereturn-1defput(self,key,value):ifkeyinself.cache:node=self.cache[key]node.value=valueself._move_to_head(node)else:iflen(self.cache)==self.capacity:self._remove_tail()new_node=Node(key,value)self.cache[key]=new_nodeself._add_to_head(new_node)def_move_to_head(self,node):self._remove_node(node)self._add_to_head(node)def_add_to_head(self,node):node.prev,node.next=self.head,self.head.nextself.head.next.prev=nodeself.head.next=nodedef_remove_node(self,node):prev_node,next_node=node.prev,node.nextprev_node.next,next_node.prev=next_node,prev_nodedef_remove_tail(self):tail=self.tail.prevself._remove_node(tail)delself.cache[tail.key]解析：1.使用双向链表维护访问顺序，头节点为最近访问，尾节点为最久未访问。2.哈希表`cache`存储键到链表节点的映射，实现O(1)访问。3.`get`操作将节点移动到头节点，`put`操作先检查是否超出容量，若超出则删除尾节点。题目3（20分）：实现一个函数，输入一个字符串，判断是否可以通过删除某些字符使其变为回文串。例如，输入"aba"，输出True；输入"abc"，输出False。答案解析：pythondefcan_be_palindrome(s):left,right=0,len(s)-1whileleft<right:ifs[left]!=s[right]:尝试删除左或右字符remove_left=can_be_palindrome(s[left+1:right+1])remove_right=can_be_palindrome(s[left:right])returnremove_leftorremove_rightleft+=1right-=1returnTrue解析：1.双指针法从两端向中间遍历，若字符不匹配则分别尝试删除左或右字符，递归判断剩余子串是否为回文。2.时间复杂度为O(2^n)，可通过记忆化优化至O(n^2)。二、系统设计题（共2题，每题25分，总分50分）题目4（25分）：设计一个高并发的短链接系统，要求：1.输入长链接，输出6位短链接（如`/abc123`）。2.支持分布式部署，可用性高。3.短链接应具备唯一性和可访问性。答案解析：1.短链接生成：-使用62进制（a-z,A-Z,0-9）映射64位ID（如`1000`→`1`），前缀`/`固定。-哈希函数：`hash(long_url)`生成64位ID，避免冲突可使用MurmurHash3。2.分布式存储：-Redis集群存储短链接到长链接映射，分片键为`short:<hash(long_url)modN>`。-数据库索引长链接和短链接ID，支持快速查找。3.高可用性：-使用Nginx负载均衡，配置多个后端节点。-限流策略：熔断器（如Hystrix）防雪崩。4.唯一性校验：-生成短链接前检查Redis中是否存在，若存在则重新哈希。题目5（25分）：设计一个实时推荐系统，支持以下场景：1.用户浏览商品时，实时推荐相关商品（如同品类、购买过用户的偏好）。2.推荐需考虑用户历史行为（浏览、收藏、购买）和实时行为（当前页面）。3.系统需支持水平扩展。答案解析：1.数据架构：-实时层：Kafka收集用户行为日志（如点击流），KafkaStreams处理实时特征（如当前会话）。-离线层：Hadoop/Spark计算用户画像（协同过滤、用户分群）。2.推荐逻辑：-实时推荐：-用户会话中，优先推荐当前品类商品（规则引擎）。-基于用户实时行为，召回模型（如LRU缓存相似商品）。-离线推荐：-矩阵分解（如SVD）挖掘隐式反馈，生成候选集。-排序模型（LambdaMART）结合多样性约束（如冷启动商品曝光）。3.水平扩展：-推荐服务拆分为召回（粗排）、排序（精排）微服务，独立扩容。-使用Elasticache缓存热点用户推荐结果。三、数据库与中间件题（共2题，每题15分，总分30分）题目6（15分）：假设订单表`orders`（id,user_id,total_amount,status,create_time），回答：1.如何优化查询`status='completed'`且`total_amount>1000`的订单数统计？2.若`user_id`高频查询，索引设计有何建议？答案解析：1.优化统计：-使用覆盖索引`(status,total_amount,id)`，避免扫描全表。-MySQL可添加分区键`status`，将`completed`订单单独分区。2.索引设计：-主键`id`自增，外键`user_id`与用户表关联。-聚合索引`(user_id,status,total_amount)`，支持按用户多维度查询。-索引前缀压缩`user_id`（如前8字节），减少存储开销。题目7（15分）：Kafka与RabbitMQ在哪些场景下更优？简述原因。答案解析：|场景|Kafka优势|RabbitMQ优势|||--|--||高吞吐量|万级TPS，顺序写入磁盘|并发限制（单消费者≤1000）||分布式流处理|支持事务性生产者/消费者|队列持久化，适合事务消息||解耦系统|发布订阅模式，主题分区|路由键灵活（多协议支持）||容错性|多副本冗余，ISR机制|可靠投递（死信队列）||示例场景|日志收集、实时推荐、风控|消息通知、订单同步|四、分布式与网络题（共2题，每题15分，总分30分）题目8（15分）：解释CAP理论，并说明分布式数据库如何实现CA。答案解析：-CAP理论：-C（一致性）：所有节点数据实时同步。-A（可用性）：任何请求都能返回（非错误）。-P（分区容错性）：网络分区下仍能服务。-实现CA：-使用Raft/Paxos算法保证单节点故障时仍能选举主节点。-集中式代理（如TiKV）通过Raft保证强一致性，可用性通过多副本实现。题目9（15分）：HTTP/2与HTTP/1.1的主要区别是什么？如何缓解HTTP/1.1的队头阻塞？答案解析：|特性|HTTP/1.1|HTTP/2|||-|||连接|长连接（Keep-Alive）|多路复用（帧层复用）||队头阻塞|请求按序执行，慢请求阻塞后续请求|全局头/二进制分帧，无阻塞||头部压缩|无|HPACK算法（HeaderTable）||服务器推送|无|支持主动推送资源（如CSS）||性能优化|图片DNS预解析、Keep-Alive复用|按需加载、二进制协议（Header重用）|五、算法与数据结构题（共2题，每题15分，总分30分）题目10（15分）：给定一棵二叉树，如何判断其是否为平衡二叉树（左右子树高度差不超过1）？答案解析：pythondefis_balanced(root):defcheck(node):ifnotnode:return0,Trueleft_height,left_balanced=check(node.left)right_height,right_balanced=check(node.right)returnmax(left_height,right_height)+1,left_balancedandright_balancedandabs(left_height-right_height)<=1returncheck(root)[1]解析：-后序遍历计算子树高度，同时判断平衡性。-时间复杂度O(n)，空间复杂度O(h)（递归栈深度）。题目11（15分）：设计一个算法，输入一个单词列表，输出所有可能的括号组合（如`n=3`→`((()))`,`(()())`等）。答案解析：pythondefgenerate_parentheses(n):defbacktrack(s,left,right):ifl