2026年华为公司研发部面试题详解

2026年华为公司研发部面试题详解一、编程基础与算法（共5题，每题10分，总分50分）题目1：编写一个函数，实现快速排序算法。输入为一个整数数组，输出为排序后的数组。请展示代码实现，并说明选择快速排序的原因及其适用场景。答案与解析：pythondefquick_sort(arr):iflen(arr)<=1:returnarrpivot=arr[len(arr)//2]left=[xforxinarrifx<pivot]middle=[xforxinarrifx==pivot]right=[xforxinarrifx>pivot]returnquick_sort(left)+middle+quick_sort(right)解析：快速排序选择中间值作为基准，通过分治法将数组分为小于、等于、大于三部分，再递归排序。其时间复杂度为O(nlogn)，空间复杂度为O(logn)，适用于大数据量排序且对内存占用有限制的情况。华为研发部注重算法效率，快速排序的高效性使其成为常见考察题。题目2：实现一个链表反转函数。输入为链表头节点，输出为反转后的链表头节点。请展示代码实现，并说明链表反转的应用场景。答案与解析：pythonclassListNode:def__init__(self,val=0,next=None):self.val=valself.next=nextdefreverse_list(head):prev=Nonecurrent=headwhilecurrent:next_node=current.nextcurrent.next=prevprev=currentcurrent=next_nodereturnprev解析：链表反转通过迭代改变节点指针实现，适用于需要修改链表结构的场景，如栈实现、LRU缓存等。华为业务涉及分布式系统，链表操作是常见基础。题目3：设计一个无重复字符的最长子串函数。输入为字符串，输出为最长子串长度。请展示代码实现，并说明算法思路。答案与解析：pythondeflength_of_longest_substring(s):char_map={}left=0max_len=0forrightinrange(len(s)):ifs[right]inchar_map:left=max(left,char_map[s[right]]+1)char_map[s[right]]=rightmax_len=max(max_len,right-left+1)returnmax_len解析：滑动窗口算法通过双指针维护无重复字符区间，时间复杂度为O(n)。适用于字符串处理场景，华为云业务涉及大量文本分析，此题考察基础能力。题目4：实现一个二叉树的最大深度计算函数。输入为二叉树根节点，输出为最大深度。请展示代码实现，并说明递归与迭代方法的区别。答案与解析：pythondefmax_depth(root):ifnotroot:return0return1+max(max_depth(root.left),max_depth(root.right))解析：递归方法简洁但可能栈溢出，迭代方法（如层序遍历）更稳定。华为研发涉及复杂系统设计，树结构操作是常见考点。题目5：编写一个函数，判断一个整数是否为完全平方数。输入为整数，输出为布尔值。请展示代码实现，并说明算法思路。答案与解析：pythondefis_perfect_square(num):ifnum<2:returnTrueleft,right=2,num//2whileleft<=right:mid=(left+right)//2square=midmidifsquare==num:returnTrueelifsquare<num:left=mid+1else:right=mid-1returnFalse解析：二分查找法通过区间缩小判断平方数，时间复杂度为O(logn)，适用于大数据量验证。华为业务涉及高精度计算，此题考察数学思维。二、系统设计与架构（共3题，每题15分，总分45分）题目6：设计一个高并发的短链接生成系统。要求支持每秒百万级请求，并保证唯一性。请说明系统架构、数据存储方案及高并发解决方案。答案与解析：系统架构：1.接入层：使用Nginx负载均衡，分发请求至多个服务实例。2.服务层：无状态微服务架构，通过Redis缓存热点短链接。3.存储层：分布式数据库（如TiKV）存储长链接与短链接映射，分片避免单点瓶颈。4.监控：Prometheus+Grafana实时监控，告警机制触发扩容。数据存储方案：-短链接ID采用UUID+hash混合策略（前32位UUID，后32位hash），保证唯一性。-Redis缓存热点链接，TTL设为24小时，减少数据库访问。高并发解决方案：-读写分离：主库写操作，从库读操作，通过ShardingSphere路由请求。-限流：令牌桶算法控制入口流量，防止雪崩。-异步处理：消息队列（如Kafka）解耦服务，批量写入数据库。题目7：设计一个分布式限流系统。要求支持分钟级和秒级限流，并兼容突发流量。请说明限流策略、数据存储及跨机房同步方案。答案与解析：限流策略：-令牌桶：按粒度分配令牌，分钟级和秒级分别维护桶大小。-漏桶：平滑突发流量，按固定速率放行请求。数据存储：-Redis存储每个IP的令牌时间戳，过期自动清除。-跨机房使用RedisCluster，分片策略为IP哈希。跨机房同步：-使用Raft协议保证数据一致性，异步同步至备用机房。-突发流量时，优先本地缓存，超限请求转第三方服务（如Cloudflare）。题目8：设计一个分布式任务调度系统。要求支持定时任务、依赖执行和容错重试。请说明系统架构、任务存储及容错方案。答案与解析：系统架构：1.任务注册中心：Zookeeper存储任务元数据，保证分布式一致性。2.执行器集群：Elastic-Job分片调度，每个分片独立执行。3.消息队列：RabbitMQ传递任务依赖关系，确保顺序执行。任务存储：-MySQL存储任务状态（待执行、执行中、失败），索引优化查询。-Redis缓存热点任务，减少数据库压力。容错方案：-超时重试：任务执行超时自动重入队列，最多重试3次。-失败转移：主节点故障时，备用节点接管任务。-结果持久化：任务结果写入HDFS，支持离线分析。三、数据库与中间件（共4题，每题12分，总分48分）题目9：设计一个高并发的订单系统数据库表结构。要求支持高并发写入、订单查询和事务一致性。请说明表设计、索引优化及事务隔离级别。答案与解析：表设计：sqlCREATETABLEorders(idBIGINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,user_idBIGINTNOTNULL,product_idBIGINTNOTNULL,amountINTNOTNULL,statusVARCHAR(10),created_atTIMESTAMPDEFAULTCURRENT_TIMESTAMP,updated_atTIMESTAMPDEFAULTCURRENT_TIMESTAMPONUPDATECURRENT_TIMESTAMP,INDEXidx_user(user_id),INDEXidx_product(product_id),INDEXidx_status(status));索引优化：-写入优化：主键自增+写入缓存（Redis），批量插入减少锁竞争。-查询优化：联合索引`idx_user_status`加速订单查询。事务隔离级别：-使用REPEATABLEREAD（MySQL默认），避免脏读，但可能产生幻读。-订单超卖场景用行锁（SELECT...FORUPDATE）锁定库存。题目10：设计一个消息队列的消费者重试机制。要求支持按指数退避、最大重试次数和失败记录。请说明实现方案及数据存储。答案与解析：实现方案：1.重试策略：-首次失败等待1s，后续指数退避（如2s、4s）。-超过最大重试次数（如5次）写入死信队列。2.数据存储：-Redis存储任务状态（`retry_times`计数器）。-MySQL记录失败任务，定时清理。数据存储：sqlCREATETABLEmessage_retry(idBIGINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,original_idBIGINTNOTNULL,retry_timesINTDEFAULT0,last_retry_atTIMESTAMPDEFAULTCURRENT_TIMESTAMP);题目11：设计一个分布式缓存架构。要求支持热点数据缓存、缓存穿透和缓存雪崩。请说明架构方案及应对措施。答案与解析：架构方案：1.三级缓存：-本地缓存：JVM本地缓存（如GuavaCache），毫秒级读取。-分布式缓存：Redis集群，分片存储热点数据。-数据库：兜底查询，防止缓存穿透。2.缓存穿透：-使用布隆过滤器校验数据存在性。-空结果缓存（如5分钟），避免重复查询。3.缓存雪崩：-Redis设置不同过期时间（如随机1-5分钟）。-使用限流熔断（如Sentinel）。题目12：设计一个分布式事务解决方案。要求支持跨多个数据库的订单支付场景。请说明解决方案及实现难点。答案与解析：解决方案：1.2PC协议：-准备阶段锁定资源，提交阶段统一提交。-支付和订单数据库各自投票，失败则回滚。2.TCC补偿模式：-支付超时，调用订单补偿接口（退款）。-使用Saga模式异步执行补偿，避免锁死。实现难点：-数据一致性：-支付和订单数据库时区同步。-使用分布式事务框架（如Seata）。-性能：-支付链路超时补偿，避免长事务。四、网络与安全（共3题，每题10分，总分30分）题目13：设计一个API网关高可用架构。要求支持灰度发布、流量控制和安全认证。请说明架构方案及关键组件。答案与解析：架构方案：1.高可用：-Nginx+Keepalived负载均衡，多副本部署。-APIGateway与后端服务使用ServiceMesh（如Istio）。2.灰度发布：-使用金丝雀流量（5%流量测试），通过OpenTelemetry监控。3.流量控制：-令牌桶算法控制入口流量。-突发流量时，降级接口（如返回默认数据）。4.安全认证：-JWT+Redis校验，防止重放攻击。-HTTPS加密传输，HSTS策略。关键组件：-API网关：Kong+Nginx，支持插件化扩展。-监控：ELK+Prometheus，实时告警。题目14：设计一个DDoS防护系统。要求支持CC攻击检测、黑白名单和流量清洗。请说明防护策略及数据存储。答案与解析：防护策略：1.CC攻击检测：-使用WAF（如Cloudflare）识别爬虫行为，封禁IP。-请求频率超过阈值（如每秒1000次）触发限流。2.黑白名单：-黑名单（如恶意IP库）直接封禁。-白名单（如核心用户）优先放行。3.流量清洗：-使用GeoIP定位异常流量，重定向至清洗中心。-WebSocket协议检测，过滤非业务流量。数据存储：sqlCREATETABLEddos_blacklist(ipVARCHAR(15)PRIMARYKEY,reasonVARCHAR(50),blocked_atTIMESTAMPDEFAULTCURRENT_TIMESTAMP);题目15：设计一个TLS证书自动续期系统。要求支持多域名证书管理和安全监控。请说明实现方案及关键流程。答案与解析：实现方案：1.证书管理：-使用ACME协议（如Let'sEncrypt）自动申请证书。-Nginx配置自动切换证书（`ssl_certificate`动态加载）。2.安全监控：-使用OpenSSL定期校验证书有效期。-异常证书（如吊销）触发告警。关键流程：1.证书检测：-脚本检查证书剩余有效期（如30天）。-超过阈值自动重新申请。2.自动切换：-Kubernetes动态更新Ingress配置。-浏览器缓存控制（如`max-age`设置）。五、华为业务与行业知识（共3题，每题15分，总分45分）题目16：华为云提供哪些分布式存储服务？请说明服务特点及适用场景。答案与解析：1.OBS（对象存储）：-特点：高可用、冷热分层。-场景：视频点播、日志归档。2.EVS（弹性块存储）：-特点：高性能、持久化。-