2026年软件工程师面试技巧与题目

2026年软件工程师面试技巧与题目一、编程题（共5题，每题20分，总分100分）1.编程题1（20分）：字符串反转题目：给定一个字符串`s`，原地反转字符串中的字符顺序。不使用额外的内存空间（即不使用其他字符串变量），要求时间复杂度为O(n)。示例：输入：`"hello"`输出：`"olleh"`答案与解析：javapublicvoidreverseString(char[]s){intleft=0,right=s.length-1;while(left<right){chartemp=s[left];s[left]=s[right];s[right]=temp;left++;right--;}}解析：通过双指针法，从字符串的两端向中间遍历，交换字符，直到`left`和`right`相遇。该方法不使用额外空间，时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)。2.编程题2（20分）：合并两个有序数组题目：给定两个有序数组`nums1`和`nums2`，合并它们为一个有序数组，合并后的数组存储在`nums1`中（`nums1`有足够的空间容纳`nums2`的元素）。示例：输入：`nums1=[1,2,3,0,0,0],nums2=[2,5,6]`输出：`[1,2,2,3,5,6]`答案与解析：javapublicvoidmerge(int[]nums1,intm,int[]nums2,intn){intp1=m-1,p2=n-1,p=m+n-1;while(p1>=0&&p2>=0){if(nums1[p1]>nums2[p2]){nums1[p]=nums1[p1];p1--;}else{nums1[p]=nums2[p2];p2--;}p--;}while(p2>=0){nums1[p]=nums2[p2];p2--;p--;}}解析：从后向前合并，比较`nums1`和`nums2`的元素，将较大的元素放在`nums1`的末尾。这种方法避免了额外的空间使用，时间复杂度为O(m+n)，空间复杂度为O(1)。3.编程题3（20分）：二叉树的最大深度题目：给定一个二叉树，返回它的最大深度（即从根节点到最远叶子节点的最长路径上的节点数）。示例：输入：`[3,9,20,null,null,15,7]`输出：`3`答案与解析：pythonclassTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=rightdefmaxDepth(root):ifnotroot:return0return1+max(maxDepth(root.left),maxDepth(root.right))解析：使用递归方法，计算左子树和右子树的最大深度，取较大值并加1（当前节点）。时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(h)（h为树的高度）。4.编程题4（20分）：滑动窗口最大值题目：给定一个数组`nums`和一个整数`k`，找到长度为`k`的连续子数组中最大的元素。示例：输入：`nums=[1,3,-1,-3,5,3,6,7],k=3`输出：`[3,3,5,5,6,7]`答案与解析：javaimportjava.util.Deque;importjava.util.LinkedList;publicint[]maxSlidingWindow(int[]nums,intk){Deque<Integer>deque=newLinkedList<>();intn=nums.length;int[]res=newint[n-k+1];for(inti=0;i<n;i++){//移除不在窗口内的元素if(!deque.isEmpty()&&deque.peekFirst()==i-k){deque.pollFirst();}//移除小于当前元素的元素while(!deque.isEmpty()&&nums[i]>nums[deque.peekLast()]){deque.pollLast();}deque.offerLast(i);//窗口形成后，记录最大值if(i>=k-1){res[i-k+1]=nums[deque.peekFirst()];}}returnres;}解析：使用双端队列维护窗口内的最大值，队列头部存储当前窗口的最大值索引。每次滑动窗口时，移除不在窗口内的元素，并保持队列单调递减。时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(k)。5.编程题5（20分）：字符串匹配题目：实现`strStr`函数，找到字符串`haystack`中`needle`第一次出现的索引，如果未找到则返回-1。示例：输入：`haystack="hello",needle="ll"`输出：`2`答案与解析：javapublicintstrStr(Stringhaystack,Stringneedle){if(needle.isEmpty())return0;intn=haystack.length(),m=needle.length();for(inti=0;i<=n-m;i++){intj;for(j=0;j<m;j++){if(haystack.charAt(i+j)!=needle.charAt(j))break;}if(j==m)returni;}return-1;}解析：暴力匹配法，从`haystack`的每个位置开始，与`needle`逐字符比较，如果全部匹配则返回当前索引。时间复杂度为O(nm)，空间复杂度为O(1)。二、系统设计题（共2题，每题50分，总分100分）1.系统设计题1（50分）：设计一个短链接系统题目：设计一个短链接系统（如TinyURL），用户输入长链接，系统返回一个短链接，点击短链接可自动跳转到长链接。要求：1.短链接长度尽可能短（如`/abc123`）。2.支持高并发访问。3.能够快速解析短链接到长链接。答案与解析：系统架构：1.数据库：存储长链接与短链接的映射关系（使用Redis或MySQL）。2.API服务：处理用户请求，生成短链接和解析短链接。3.短链接生成算法：使用Base62编码（a-z,A-Z,0-9），将ID转换为短字符串。4.缓存：使用内存缓存（如Redis）加速短链接解析。代码示例（短链接生成）：pythonimportbase64importhashlibdefencode_id(id):使用Base62编码chars="abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789"base=len(chars)encoded=""whileid>0:encoded=chars[id%base]+encodedid//=basereturnencodeddefgenerate_short_url(long_url):使用MD5生成唯一IDhash_obj=hashlib.md5(long_url.encode())id=int(hash_obj.hexdigest(),16)short_id=encode_id(id)returnf"/{short_id}"解析：-Base62编码：将数字转换为62个字符的组合，缩短短链接长度。-高并发处理：使用分布式缓存和数据库读写分离，支持高并发访问。-解析效率：通过Redis缓存热点短链接，减少数据库查询。2.系统设计题2（50分）：设计一个微博系统题目：设计一个微博系统，用户可以发布、关注、点赞、评论微博。要求：1.支持实时推送（如使用WebSocket）。2.支持分页加载（如每页20条微博）。3.优化点赞和关注关系的查询性能。答案与解析：系统架构：1.数据库：-用户表（`users`）：存储用户信息。-微博表（`tweets`）：存储微博内容，关联用户ID和发布时间。-关注关系表（`follows`）：存储用户关注关系，支持多表联合查询。-点赞表（`likes`）：存储用户对微博的点赞关系。2.缓存：使用Redis缓存热门微博和用户关注列表。3.消息队列：使用Kafka或RabbitMQ处理实时推送。代码示例（发布微博）：javapublicclassTweetService{//发布微博publicTweetpublishTweet(intuserId,Stringcontent){Tweettweet=newTweet();tweet.setUserId(userId);tweet.setContent(content);tweet.setCreateTime(newDate());tweetRepository.save(tweet);//推送给关注者notifyFollowers(userId,tweet);returntweet;}//推送给关注者privatevoidnotifyFollowers(intuserId,Tweettweet){Set<Integer>followers=followRepository.getFollowers(userId);for(intfollowerId:followers){messageQueue.send(followerId,tweet);}}}解析：-实时推送：使用WebSocket或消息队列实现实时通知。-分页加载：微博表按发布时间倒序查询，支持LIMIT分页。-查询优化：关注关系使用多表联合查询或索引优化，点赞关系使用Redis缓存热门微博。三、算法题（共3题，每题33分，总分99分）1.算法题1（33分）：N皇后问题题目：给定一个整数`n`，返回所有不同的`n`皇后问题的解决方案。每个解决方案包含一个明确的`n`皇后放置方式，其中`'Q'`和`'.'`分别代表一个皇后和一个空位。示例：输入：`n=4`输出：[[".Q..","...Q","Q...","..Q."],["..Q.","Q...","...Q",".Q.."]]答案与解析：javaimportjava.util.ArrayList;importjava.util.List;publicclassSolution{publicList<List<String>>solveNQueens(intn){List<List<String>>res=newArrayList<>();dfs(n,0,newint[n],newboolean[n],newboolean[2n-1],res);returnres;}privatevoiddfs(intn,introw,int[]cols,boolean[]diagonals,boolean[]antiDiagonals,List<List<String>>res){if(row==n){List<String>board=newArrayList<>();for(intc:cols){StringBuildersb=newStringBuilder();for(intj=0;j<n;j++){sb.append(j==c?'Q':'.');}board.add(sb.toString());}res.add(board);return;}for(intc=0;c<n;c++){intmask=1<<c;intdiagonal=row-c+n-1;intantiDiagonal=row+c;if(cols[c]||diagonals[diagonal]||antiDiagonals[antiDiagonal]){continue;}cols[c]=1;diagonals[diagonal]=1;antiDiagonals[antiDiagonal]=1;dfs(n,row+1,cols,diagonals,antiDiagonals,res);cols[c]=0;diagonals[diagonal]=0;antiDiagonals[antiDiagonal]=0;}}}解析：使用回溯法，通过列、主对角线和副对角线的掩码（mask）来避免冲突。时间复杂度为O(n!)，空间复杂度为O(n)。2.算法题2（33分）：最长有效括号题目：给定一个只包含`'('`和`')'`的字符串，找到最长有效（括号匹配）的子串的长度。示例：输入：`"(()"`输出：`2`答案与解析：javapublicintlongestValidParentheses(Strings){intmaxLen=0;int[]dp=newint[s.length()];for(inti=1;i<s.length();i++){if(s.charAt(i)==')'){if(s.charAt(i-1)=='('){dp[i]=(i>=2?dp[i-2]:0)+2;}elseif(i-dp[i-1]>0&&s.charAt(i-dp[i-1]-1)=='('){dp[i]=dp[i-1]+((i-dp[i-1])>=2?dp[i-dp[i-1]-2]:0)+2;}maxLen=Math.max(maxLen,dp[i]);}}returnmaxLen;}解析：使用动态规划，`dp[i]`表示以`i`结尾的最长有效括号长度。通过检查前一个字符和前`dp[i-1]`个字符，动态更新最大长度。时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(n)。3.算法题3（33分）：四数相加II题目：给定四个包含整数的数组，返回所有可能的不重复的四元组`[a,b,c,d]`，满足`a+b+c+d==target`。示例：输入：`nums1=[1,2],nums2=[-2,-1],nums3=[-1,2],nums4=[0,2]`,target=`0`输出：`[[-2,-1,1,2],[-2,0,0,2],[-1,-1,1,1]]`答案与解析：javaimportjava.util.;publicclassSolution{publicList<List<Integer>>fourSum(int[]nu