2026年字节跳动工程师面试题及答案

2026年字节跳动工程师面试题及答案一、编程能力测试（5题，每题20分，共100分）1.题目：请实现一个函数，输入一个非负整数`n`，返回其二进制表示中`1`的个数。例如，输入`n=11`（二进制为`1011`），返回`3`。答案：pythondefcount_bits(n):count=0whilen:count+=n&1n>>=1returncount解析：使用位运算技巧，每次将`n`右移一位，并统计最低位的`1`的个数。`n&1`判断当前最低位是否为`1`，`n>>=1`将`n`右移一位。时间复杂度为`O(logn)`。2.题目：给定一个字符串`s`，请找到其中不重复的最长子串的长度。例如，输入`s="abcabcbb"`，返回`3`（最长子串为`abc`）。答案：pythondeflength_of_longest_substring(s):char_set=set()left=0max_len=0forrightinrange(len(s)):whiles[right]inchar_set:char_set.remove(s[left])left+=1char_set.add(s[right])max_len=max(max_len,right-left+1)returnmax_len解析：使用滑动窗口技术，`left`和`right`分别表示窗口的左右边界。遍历字符串时，如果遇到重复字符，则移动`left`并删除窗口中的字符，直到不重复为止。时间复杂度为`O(n)`。3.题目：请实现一个`LRU缓存`（LeastRecentlyUsedCache），支持`get`和`put`操作。例如：pythonclassLRUCache:def__init__(self,capacity:int):初始化双向链表和哈希表passdefget(self,key:int)->int:返回key对应的值，如果不存在返回-1passdefput(self,key:int,value:int)->None:插入或更新key值，如果超出容量则删除最久未使用的pass答案：pythonclassNode:def__init__(self,key=0,value=0):self.key=keyself.value=valueself.prev=Noneself.next=NoneclassLRUCache:def__init__(self,capacity:int):self.capacity=capacityself.cache={}self.head=Node()self.tail=Node()self.head.next=self.tailself.tail.prev=self.headdef_add_node(self,node):node.prev=self.headnode.next=self.head.nextself.head.next.prev=nodeself.head.next=nodedef_remove_node(self,node):prev_node=node.prevnext_node=node.nextprev_node.next=next_nodenext_node.prev=prev_nodedef_move_to_head(self,node):self._remove_node(node)self._add_node(node)def_pop_tail(self):res=self.tail.prevself._remove_node(res)returnresdefget(self,key:int)->int:node=self.cache.get(key,None)ifnotnode:return-1self._move_to_head(node)returnnode.valuedefput(self,key:int,value:int)->None:node=self.cache.get(key)ifnode:node.value=valueself._move_to_head(node)else:newNode=Node(key,value)self.cache[key]=newNodeself._add_node(newNode)iflen(self.cache)>self.capacity:tail=self._pop_tail()delself.cache[tail.key]解析：使用双向链表和哈希表实现LRU缓存。双向链表维护访问顺序，哈希表实现`O(1)`的查询。当超出容量时，删除链表尾部节点（最久未使用）。4.题目：给定一个`mxn`的矩阵，请将其旋转90度（顺时针）。例如：输入:[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]输出:[[7,4,1],[8,5,2],[9,6,3]]答案：pythondefrotate(matrix):n=len(matrix)foriinrange(n//2):forjinrange(i,n-i-1):temp=matrix[i][j]matrix[i][j]=matrix[n-j-1][i]matrix[n-j-1][i]=matrix[n-i-1][n-j-1]matrix[n-i-1][n-j-1]=matrix[j][n-i-1]matrix[j][n-i-1]=temp解析：先按层旋转（从外到内），每层使用4个位置的交换。时间复杂度为`O(n^2)`。5.题目：请实现一个函数，判断一个字符串是否是回文串（忽略大小写和非字母字符）。例如，输入`"Aman,aplan,acanal:Panama"`，返回`True`。答案：pythondefis_palindrome(s:str)->bool:left,right=0,len(s)-1whileleft<right:whileleft<rightandnots[left].isalnum():left+=1whileleft<rightandnots[right].isalnum():right-=1ifs[left].lower()!=s[right].lower():returnFalseleft,right=left+1,right-1returnTrue解析：双指针法，跳过非字母数字字符，并比较对称位置的字符是否相同。忽略大小写。二、系统设计测试（3题，每题30分，共90分）1.题目：设计一个高并发的短链接系统。例如，输入长链接`/long-url`，返回一个短链接`/abc123`，并支持访问统计。答案：1.短链接生成：使用哈希算法（如MD5或Base62编码）将长链接映射为短字符串。2.存储：使用Redis存储短链接与长链接的映射，并设置过期时间。3.高并发处理：使用消息队列（如Kafka）异步处理请求，避免直接阻塞。4.访问统计：每次访问时，在Redis中增加计数器。解析：短链接系统需要高效映射、存储和统计。Redis支持高并发读写，消息队列保证系统稳定性。2.题目：设计一个实时消息推送系统（如抖音动态刷新）。要求支持百万级用户，消息延迟控制在100ms以内。答案：1.消息分发：使用WebSocket长连接，服务器主动推送消息。2.消息队列：使用Kafka或RabbitMQ缓存消息，防止单点故障。3.负载均衡：多个服务器节点通过Nginx分发请求。4.缓存优化：对热点消息使用Redis缓存，减少数据库压力。解析：实时消息系统需要低延迟和高吞吐量。WebSocket保证实时性，消息队列解耦系统。3.题目：设计一个高并发的秒杀系统。例如，1000个商品，每秒有10000人抢购，如何防止超卖？答案：1.分布式锁：使用Redis或ZooKeeper实现分布式锁，控制并发访问。2.库存预热：每秒提前扣减1个库存，预留秒杀名额。3.秒杀排队：使用消息队列控制用户请求，按顺序处理。4.超卖补偿：若库存不足，通过短信或邮件补偿用户。解析：秒杀系统需要防止超卖和超并发，分布式锁和消息队列是关键。三、数据库与分布式系统（2题，每题35分，共70分）1.题目：数据库事务的ACID特性是什么？如何实现持久化？答案：-ACID：-原子性（Atomicity）：事务不可分割，要么全部成功，要么全部失败。-一致性（Consistency）：事务执行后数据库状态一致。-隔离性（Isolation）：并发事务互不干扰。-持久性（Durability）：事务提交后永久保存。-持久化实现：-写前日志（WAL）：MySQL的InnoDB使用日志记录，确保持久性。-内存缓存+磁盘同步：Redis使用RDB和AOF实现持久化。解析：ACID是数据库事务的核心特性，持久化通过日志或缓存实现。2.题目：设计一个分布式数据库集群，如何解决数据一致性问题？答案：1.主从复制：一个主节点处理写请求，多个从节点异步复制数据。2.分布式事务：使用2PC或3PC协议保证跨节点事务一致性。3.最终一致性：使用Redis或消息队列实现异步更新。4.分片路由：根据ID哈希路由到不同节点，避免热点问题。解析：分布式系统通过复制、事务或最终一致性解决数据一致性问题。四、算法与数据结构（2题，每题35分，共70分）1.题目：给定一个数组，找出其中第K大的元素。例如，`[3,2,1,5,6,4]`，`k=2`，返回`5`。答案：pythondeffind_kth_largest(nums,k):defquickselect(left,right,k_smallest):pivot_index=partition(nums,left,right)ifk_smallest==pivot_index:returnnums[k_smallest]elifk_smallest<pivot_index:returnquickselect(left,pivot_index-1,k_smallest)else:returnquickselect(pivot_index+1,right,k_smallest)defpartition(nums,left,right):pivot=nums[right]i=leftforjinrange(left,right):ifnums[j]<pivot:nums[i],nums[j]=nums[j],nums[i]i+=1nums[i],nums[right]=nums[right],nums[i]returnireturnquickselect(0,len(nums)-1,k-1)解析：快速选择算法，时间复杂度`O(n)`。2.题目：给定一个无向图，判断是否存在环。答案：pythondefhas_cycle(n,edges):parent=list