2026年阿里巴软件开发工程师面试题集

2026年阿里巴软件开发工程师面试题集一、编程基础与数据结构（共5题，每题10分，总分50分）1.题目：请实现一个函数，输入一个非负整数`n`，返回`n`的二进制表示中`1`的个数。例如，输入`11`（二进制为`1011`），返回`3`。要求：时间复杂度O(logn)，不使用内置函数。答案：javapublicintcountBits(intn){intcount=0;while(n!=0){count+=n&1;n>>>=1;}returncount;}解析：-使用位运算`n&1`获取最低位的`0`或`1`，然后右移一位`n>>>=1`，重复直到`n`为`0`。-时间复杂度O(logn)，因为每次操作减少一位。-空间复杂度O(1)。2.题目：给定一个链表，反转链表并返回反转后的头节点。例如，输入`1->2->3->4->5`，输出`5->4->3->2->1`。要求：原地反转，不使用额外空间。答案：javapublicListNodereverseList(ListNodehead){ListNodeprev=null;ListNodecurr=head;while(curr!=null){ListNodenextTemp=curr.next;curr.next=prev;prev=curr;curr=nextTemp;}returnprev;}解析：-使用三个指针`prev`、`curr`和`nextTemp`，逐个节点反转。-时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)。3.题目：实现一个`LRUCache`（最近最少使用缓存），支持`get`和`put`操作。要求：-`get(key)`：如果键存在，返回值；否则返回`-1`。-`put(key,value)`：如果键存在，更新值；否则添加键值对。当缓存容量满时，删除最久未使用的键。-使用双向链表和哈希表实现。答案：javaclassLRUCache{classNode{intkey,value;Nodeprev,next;Node(intk,intv){key=k;value=v;}}Map<Integer,Node>map=newHashMap<>();Nodehead=newNode(0,0),tail=newNode(0,0);intcapacity;publicLRUCache(intcap){capacity=cap;head.next=tail;tail.prev=head;}publicintget(intkey){Nodenode=map.get(key);if(node==null)return-1;moveToHead(node);returnnode.value;}publicvoidput(intkey,intvalue){Nodenode=map.get(key);if(node!=null){node.value=value;moveToHead(node);}else{if(map.size()==capacity){map.remove(tail.prev.key);removeNode(tail.prev);}NodenewNode=newNode(key,value);map.put(key,newNode);addNode(newNode);}}privatevoidaddNode(Nodenode){node.prev=head;node.next=head.next;head.next.prev=node;head.next=node;}privatevoidremoveNode(Nodenode){node.prev.next=node.next;node.next.prev=node.prev;}privatevoidmoveToHead(Nodenode){removeNode(node);addNode(node);}}解析：-使用双向链表维护访问顺序，哈希表快速查找。-`get`操作将节点移动到头部，`put`操作在满时删除尾节点。-时间复杂度`get`和`put`均为O(1)。4.题目：给定一个数组`nums`和一个目标值`target`，找出数组中和为`target`的两个数，并返回它们的索引。例如，`nums=[2,7,11,15]`，`target=9`，返回`[0,1]`（因为`2+7=9`）。要求：不使用重复元素。答案：javapublicint[]twoSum(int[]nums,inttarget){Map<Integer,Integer>map=newHashMap<>();for(inti=0;i<nums.length;i++){intcomplement=target-nums[i];if(map.containsKey(complement)){returnnewint[]{map.get(complement),i};}map.put(nums[i],i);}returnnewint[]{};}解析：-使用哈希表记录每个数的索引，避免重复遍历。-时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)。5.题目：实现一个函数，检查给定字符串是否是有效的括号组合。例如，`"()"`和`"(())"`是有效的，`"(()"`是无效的。要求：仅使用`'('`、`')'`和`'{'`、`'}'`、`'['`、`']'`。答案：javapublicbooleanisValid(Strings){Stack<Character>stack=newStack<>();Map<Character,Character>map=newHashMap<>();map.put(')','(');map.put('}','{');map.put(']','[');for(charc:s.toCharArray()){if(map.containsKey(c)){if(stack.isEmpty()||stack.pop()!=map.get(c)){returnfalse;}}else{stack.push(c);}}returnstack.isEmpty();}解析：-使用栈匹配括号，左括号入栈，右括号出栈并检查是否匹配。-时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)。二、算法设计（共4题，每题12分，总分48分）1.题目：设计一个算法，将一个非降序数组`nums`变形为`nums[0]<=nums[1]>=nums[2]<=nums[3]...`的峰谷序列。例如，输入`[1,2,3,4,5]`，输出`[1,4,2,5,3]`。要求：原地修改，时间复杂度O(n)。答案：javapublicvoidwiggleSort(int[]nums){for(inti=0;i<nums.length-1;i++){if((i%2==0&&nums[i]>nums[i+1])||(i%2==1&&nums[i]<nums[i+1])){swap(nums,i,i+1);}}}privatevoidswap(int[]nums,inti,intj){inttemp=nums[i];nums[i]=nums[j];nums[j]=temp;}解析：-遍历数组，奇数位应比相邻偶数位大，偶数位应比相邻奇数位小。-时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)。2.题目：设计一个函数，找出数组中所有出现次数超过`n/3`的元素。例如，`nums=[1,1,1,3,3,2,2,2]`，返回`[1,2]`。要求：时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)。答案：javapublicList<Integer>majorityElement(int[]nums){List<Integer>result=newArrayList<>();if(nums==null||nums.length==0)returnresult;intcandidate1=nums[0],candidate2=nums[0],count1=0,count2=0;for(intnum:nums){if(num==candidate1){count1++;}elseif(num==candidate2){count2++;}elseif(count1==0){candidate1=num;count1=1;}elseif(count2==0){candidate2=num;count2=1;}else{count1--;count2--;}}count1=count2=0;for(intnum:nums){if(num==candidate1)count1++;elseif(num==candidate2)count2++;}if(count1>nums.length/3)result.add(candidate1);if(count2>nums.length/3)result.add(candidate2);returnresult;}解析：-Boyer-Moore投票算法，找到两个候选者，再验证它们的次数。-时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)。3.题目：设计一个算法，将一个`mxn`的矩阵原地旋转90度。例如，输入`[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]`，输出`[[7,4,1],[8,5,2],[9,6,3]]`。要求：原地旋转，时间复杂度O(mn)。答案：javapublicvoidrotate(int[][]matrix){intn=matrix.length;for(intlayer=0;layer<n/2;layer++){intfirst=layer;intlast=n-1-layer;for(inti=first;i<last;i++){intoffset=i-first;inttop=matrix[first][i];matrix[first][i]=matrix[last-offset][first];matrix[last-offset][first]=matrix[last][last-offset];matrix[last][last-offset]=matrix[i][last];matrix[i][last]=top;}}}解析：-分层旋转，每层按顺时针方向移动四个元素。-时间复杂度O(mn)，空间复杂度O(1)。4.题目：设计一个算法，找出字符串中的最长回文子串。例如，`s="babad"`，返回`"bab"`或`"aba"`。要求：时间复杂度O(n^2)，空间复杂度O(1)。答案：javapublicStringlongestPalindrome(Strings){if(s==null||s.length()<1)return"";intstart=0,end=0;for(inti=0;i<s.length();i++){intlen1=expandAroundCenter(s,i,i);intlen2=expandAroundCenter(s,i,i+1);intlen=Math.max(len1,len2);if(len>end-start){start=i-(len-1)/2;end=i+len/2;}}returns.substring(start,end+1);}privateintexpandAroundCenter(Strings,intleft,intright){while(left>=0&&right<s.length()&&s.charAt(left)==s.charAt(right)){left--;right++;}returnright-left-1;}解析：-中心扩展法，遍历每个字符作为中心，扩展左右。-时间复杂度O(n^2)，空间复杂度O(1)。三、系统设计（共2题，每题20分，总分40分）1.题目：设计一个简单的微博系统，要求支持以下功能：-用户注册、登录。-发布微博（包含文本内容、时间戳、用户ID）。-按时间倒序查看用户的所有微博。-按时间倒序查看用户的关注者看到的微博（包含用户自己发的和关注的人发的）。-支持关注/取消关注用户。要求：说明核心数据结构和主要接口设计。答案：-数据结构：-`User`：用户表（`UserID`,`Username`,`Password`）。-`Tweet`：微博表（`TweetID`,`UserID`,`Content`,`Timestamp`）。-`Follow`：关注表（`UserID`,`FollowedID`）。-`UserTimeline`：用户时间线（缓存用户最近`N`条微博）。-主要接口：-`register(username,password)`：注册用户。-`login(username,password)`：用户登录。-`postTweet(userID,content)`：发布微博。-`getTimeline(userID)`：获取用户时间线。-`getFeed(userID)`：获取关注者时间线。-`follow(userID,followedID)`：关注用户。-`unfollow(userID,followedID)`：取消关注。-核心逻辑：-`getTimeline`：直接从`UserTimeline`获取。-`getFeed`：合并关注者的`Tweet`，按时间排序。-使用分页加载减少数据量。解析：-微博系统核心是用户关系和时间线展示。-关注关系用图表示，时间线用数据库索引优化。-缓存热点用户时间线提高性能。2.题目：设计一个短链接生成服务（如`tinyurl`），要求：-输入长链接，生成短链接。-输入短链接，解析为长链接。-短链接唯一且可快速生成/解析。-支持自定义短链接前缀（可选）。要求：说明数据结构、算法和分布式方案。答案：-数据结构：-`Link`：链接表（`ShortID`,`LongURL`,`CreatorID`）。-使用自增ID或Base62编码（如`a-zA-Z0-9`）生成`ShortID`。-算法：-生成短ID：将自增ID转换为62进制。-解析短ID：将62进制转换回自增ID，查表获取长链接。-分布式方案：-使用分布式数据库（如RedisCluster）存储`Link`。-高可用：多副本冗余，负载均衡。-接口设计：-`shorten(longURL,prefix)`：生成短链接。-`resolve(shortID)`：解析短链接。解析：-关键是短ID生成和快速查找。-Base62编码减少短ID长度。-分布式部署保证高并发和容灾。四、数据库与中间件（共3题，每题15分，总分45分）1.题目：设计一个数据库表，存储用户的订单信息，要求：-支持按用户ID和订单时间范围查询。-支持按订单状态（待支付、已支付、已发货）统计数量。-说明表结构、索引设计和查询优化。答案：-表结构：sqlCREATETABLEOrders(OrderIDINTPRIMARYKEYAUTO_INCREMENT,UserIDINT,OrderTimeDATETIME,StatusENUM('pending','paid','shipped'),AmountDECIMAL(10,2));-索引设计：-主键索引`OrderID`。-聚合索引`(UserID,OrderTime)`支持按用户和时间范围查询。-单列索引`Status`支持状态统计。-查询优化：-查询示例：sqlSELECTFROMOrdersWHEREUserID=?ANDOrderTimeBETWEEN?AND?;SELECTStatus,COUNT()FROMOrdersWHEREStatus