2026年华为技术研发部面试题目与解答

2026年华为技术研发部面试题目与解答一、编程与算法（共5题，每题10分，总分50分）1.题目：编写一个函数，实现快速排序算法。输入一个整数数组，输出排序后的数组。要求：不得使用现成的排序库函数，并说明时间复杂度和空间复杂度。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：快速排序的核心是分治思想。选择一个基准值（pivot），将数组分为三部分：小于基准值的、等于基准值的、大于基准值的。然后递归地对左右两部分进行排序。时间复杂度平均为O(nlogn)，最坏情况为O(n²)（当数组已经有序时）。空间复杂度为O(logn)，因为递归调用栈的深度为logn。2.题目：给定一个包含重复元素的数组，找出所有和为给定值的三元组。例如，输入数组`[1,-2,3,5,-1,0]`，和为4的三元组有`[1,5,-1]`和`[5,0,-1]`。要求：时间复杂度不超过O(n²)。答案与解析：pythondefthree_sum(arr,target):arr.sort()n=len(arr)res=[]foriinrange(n):ifi>0andarr[i]==arr[i-1]:continueleft,right=i+1,n-1whileleft<right:total=arr[i]+arr[left]+arr[right]iftotal==target:res.append([arr[i],arr[left],arr[right]])whileleft<rightandarr[left]==arr[left+1]:left+=1whileleft<rightandarr[right]==arr[right-1]:right-=1left+=1right-=1eliftotal<target:left+=1else:right-=1returnres解析：先对数组排序，然后使用双指针法。对于每个元素，使用左指针和右指针分别向两边移动，直到找到所有符合条件的三元组。时间复杂度为O(n²)，因为排序占O(nlogn)，双指针遍历占O(n²)。3.题目：实现一个无重复字符的最长子串的长度。例如，输入`"abcabcbb"`，最长无重复字符的子串为`"abc"`，长度为3。答案与解析：pythondeflength_of_longest_substring(s):char_set=set()left=0max_length=0forrightinrange(len(s)):whiles[right]inchar_set:char_set.remove(s[left])left+=1char_set.add(s[right])max_length=max(max_length,right-left+1)returnmax_length解析：使用滑动窗口技术。左指针和右指针分别表示窗口的左右边界，右指针向右移动时，如果遇到重复字符，则移动左指针直到窗口内无重复字符。时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(min(m,n))，其中m为字符集大小，n为字符串长度。4.题目：实现一个二叉树的深度优先遍历（前序、中序、后序）。不使用递归，使用栈实现。答案与解析：pythonclassTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=rightdefpreorderTraversal(root):ifnotroot:return[]stack,res=[root],[]whilestack:node=stack.pop()res.append(node.val)ifnode.right:stack.append(node.right)ifnode.left:stack.append(node.left)returnresdefinorderTraversal(root):ifnotroot:return[]stack,res,node=[],[],rootwhilestackornode:whilenode:stack.append(node)node=node.leftnode=stack.pop()res.append(node.val)node=node.rightreturnresdefpostorderTraversal(root):ifnotroot:return[]stack,res=[(root,False)],[]whilestack:node,visited=stack.pop()ifnode:ifvisited:res.append(node.val)else:stack.append((node,True))stack.append((node.right,False))stack.append((node.left,False))returnres解析：前序遍历：根-左-右。中序遍历：左-根-右。后序遍历：左-右-根。使用栈实现时，前序遍历直接弹出当前节点并处理右子树和左子树；中序遍历需要记录节点是否访问过；后序遍历需要先处理左子树和右子树，再处理根节点。时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(n)。5.题目：实现一个LRU（最近最少使用）缓存。支持get和put操作。get返回键对应的值，如果不存在返回-1；put插入或更新键值对，如果缓存已满，则删除最近最少使用的项。答案与解析：pythonclassLRUCache:def__init__(self,capacity:int):self.capacity=capacityself.cache=OrderedDict()defget(self,key:int)->int:ifkeynotinself.cache:return-1self.cache.move_to_end(key)returnself.cache[key]defput(self,key:int,value:int)->None:ifkeyinself.cache:self.cache.move_to_end(key)self.cache[key]=valueiflen(self.cache)>self.capacity:self.cache.popitem(last=False)解析：使用`OrderedDict`实现LRU缓存。`get`操作将键移动到末尾表示最近使用；`put`操作将键插入末尾，如果超出容量则删除第一个元素。时间复杂度为O(1)，空间复杂度为O(capacity)。二、系统设计（共3题，每题15分，总分45分）1.题目：设计一个高并发的短链接系统。要求：支持每天10亿用户的访问量，短链接生成快速且唯一，支持自定义短链接前缀。答案与解析：系统架构：1.短链接生成：-使用哈希算法（如SHA-256）对原始URL进行哈希，取哈希值的前6位作为短链接。-支持自定义前缀，将前缀与哈希值拼接。-使用分布式哈希表（如RedisCluster）存储原始URL与短链接的映射，确保高可用。2.分布式存储：-使用Redis集群存储短链接与原始URL的映射，支持高并发读写。-使用分片策略（如按短链接首字母分片）减少热点问题。3.缓存策略：-对高频访问的短链接使用本地缓存（如LRU缓存）减少数据库查询。-使用CDN加速短链接解析。4.负载均衡：-使用Nginx或HAProxy进行负载均衡，将请求分发到不同的后端服务器。技术选型：-短链接生成：SHA-256+RedisCluster-缓存：Redis+LRU-负载均衡：Nginx5分解析：高并发短链接系统的核心在于快速生成短链接、分布式存储和缓存。使用哈希算法确保唯一性，Redis集群保证高可用，缓存和CDN加速解析。负载均衡和分片策略减少热点问题。2.题目：设计一个实时消息推送系统，支持百万级用户同时在线，消息按优先级发送。要求：低延迟、高可用、可扩展。答案与解析：系统架构：1.消息队列：-使用Kafka或RabbitMQ存储用户消息，支持高吞吐量。-消息按优先级排序（如使用消息分区和权重）。2.用户管理：-使用Redis存储在线用户信息（用户ID+Token），支持快速查找。-使用WebSocket或长轮询保持用户在线状态。3.消息推送：-根据用户ID将消息推送到对应的WebSocket连接。-使用发布-订阅模式，将消息推送到用户所属的频道。4.负载均衡：-使用Nginx或HAProxy进行负载均衡，将用户请求分发到不同的服务器。技术选型：-消息队列：Kafka-用户管理：Redis-消息推送：WebSocket15分解析：实时消息系统的核心在于消息队列、用户管理和低延迟推送。Kafka保证高吞吐量，Redis快速查找在线用户，WebSocket实现实时推送。负载均衡和发布-订阅模式提高可扩展性。3.题目：设计一个分布式数据库的读写分离方案。要求：支持分库分表、高可用、事务一致性。答案与解析：系统架构：1.读写分离：-使用Proxy（如ProxySQL）将读请求分发到从库，写请求分发到主库。-使用MySQLCluster或TiDB实现分布式事务。2.分库分表：-按业务模块分库（如用户库、订单库）。-使用ShardingSphere或MyCAT进行分表，按ID或时间范围分片。3.高可用：-使用MySQLCluster或TiDB实现主从复制，支持故障切换。-使用Keepalived或Zookeeper实现Proxy的高可用。4.事务一致性：-使用分布式事务框架（如Seata）保证跨库事务一致性。-使用2PC或TCC协议实现事务补偿。技术选型：-读写分离：ProxySQL-分库分表：ShardingSphere-高可用：MySQLCluster+Keepalived-分布式事务：Seata15分解析：分布式数据库的核心在于读写分离、分库分表、高可用和事务一致性。ProxySQL实现读写分离，ShardingSphere进行分表，MySQLCluster保证高可用，Seata实现分布式事务。这些技术组合保证系统的高性能和可靠性。三、数据库与存储（共3题，每题10分，总分30分）1.题目：解释MySQL中的索引类型（B-Tree、Hash、Full-Text、GIS），并说明适用场景。答案与解析：-B-Tree索引：-适用于范围查询和排序，如`WHEREageBETWEEN10AND20`。-MySQL默认索引类型。-Hash索引：-适用于精确查询，如`WHEREid=100`。-不支持范围查询和排序。-Full-Text索引：-适用于文本搜索，如`WHEREcontentLIKE'%apple%'`。-使用倒排索引。-GIS索引：-适用于地理空间数据，如`WHEREST_Contains(poly,point)`。-使用R-Tree或Quadtree。10分解析：MySQL索引类型各有适用场景。B-Tree通用性强，Hash适合精确查询，Full-Text适合文本搜索，GIS适合地理空间数据。选择合适的索引类型可以提高查询效率。2.题目：解释MySQL事务的ACID特性，并说明如何实现持久性。答案与解析：-ACID特性：-原子性（Atomicity）：事务要么全部完成，要么全部回滚。-一致性（Consistency）：事务执行后数据库状态仍然一致。-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。-持久性实现：-使用RedundantArrayofIndependentDisks（RAID）或分布式存储（如Ceph）防止单点故障。-使用日志（如RedundantArrayofIndependentDisks日志）记录事务，确保故障恢复。10分解析：MySQL事务的ACID特性保证数据的一致性和可靠性。持久性通过日志和存储技术实现，确保事务提交后不丢失。RAID和分布式存储防止单点故障。3.题目：解释NoSQL数据库（如MongoDB、Cassandra）的优缺点，并说明适用场景。答案与解析：-优点：-高性能：支持高并发读写，如MongoDB的文档存储。-可扩展性：支持水平扩展，如Cassandra的分布式架构。-缺点：-不支持SQL：需要学习新的查询语言。-事务一致性：部分NoSQL不支持强一致性，如Cassandra的最终一致性。-适用场景：-高并发读写：如社交平台、电商系统。-大数据存储：如日志分析、物联网数据。10分解析：NoSQL数据库适合高并发和大数据场景，但牺牲了SQL支持和强一致性。MongoDB适合文档存储，Cassandra适合分布式架构。选择NoSQL需要权衡性能和一致性需求。四、网络与安全（共3题，每题10分，总分30分）1.题目：解释TCP三次握手和四次挥手过程，并说明为什么不能合并握手或挥手。答案与解析：-三次握手：1.客户端发送SYN请求，服务器回复SYN-ACK，客户端回复ACK。2.确认双方都有发送和接收能力。-四次挥手：1.客户端发送FIN，服务器回复ACK。2.服务器发送FIN，客户端回复ACK。3.双方关闭连接。-为什么不能合并：-握手需要双方确认双方都有发送和接收能力。-挥手需要双方确认双方都已完成发送。10分解析：TCP三次握手和四次挥手保证连接的可靠建立和关闭。握手不能合并是因为需要双方确认双方的能力；挥手不能合并是因为需要双方确认双方都已完成发送。2.题目：解释HTTPS的工作原理，并说明如何防止中间人攻击。答案与解析：-HTTPS工作原理：1.客户端发送HTTP请求，服务器回复TLS握手请求。2.服务器发送公钥，客户端验证证书。3.客户端生成对称密钥，用公钥加密后发送给服务器。4.双方使用对称密钥加密通信。-防止中间人攻击：-使用CA（如Let'sEncrypt）签发证书，确保公钥可信。-使用HSTS（HTTPStrictTransportSecurity）强制HTTPS。10分解析：HTTPS通过TLS协议加密通信，防止中间人攻击。证书验证确保公钥可信，HSTS强制HTTPS防止强制HTTP跳转。3.题目：解释常见的网络攻击类型（如DDoS、SQL注入、XSS），并说明如何防御。答案与解析：-DDoS攻击：-大量请求淹没服务器。-