2026年京东集团系统工程师算法面试题含答案

2026年京东集团系统工程师算法面试题含答案一、编程基础（5题，每题6分，共30分）1.题目：请编写一个函数，输入一个整数数组，返回数组中的最大值和最小值，要求时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)。答案：pythondeffind_max_min(nums):ifnotnums:returnNone,Nonemax_val=min_val=nums[0]fornuminnums[1:]:ifnum>max_val:max_val=numelifnum<min_val:min_val=numreturnmax_val,min_val解析：通过一次遍历数组，同时维护最大值和最小值变量，确保时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)。2.题目：给定一个字符串，请判断它是否是有效的括号字符串（只包含'('和')'，且括号匹配）。答案：pythondefis_valid_brackets(s):stack=[]forcharins:ifchar=='(':stack.append(char)elifchar==')':ifnotstack:returnFalsestack.pop()returnnotstack解析：使用栈结构，遇到'('入栈，遇到')'出栈，最后栈为空则匹配有效。3.题目：请实现一个LRU（最近最少使用）缓存，支持get和put操作。答案：pythonclassLRUCache:def__init__(self,capacity:int):self.capacity=capacityself.cache={}self.order=[]defget(self,key:int)->int:ifkeyinself.cache:self.order.remove(key)self.order.append(key)returnself.cache[key]return-1defput(self,key:int,value:int)->None:ifkeyinself.cache:self.order.remove(key)eliflen(self.cache)>=self.capacity:oldest_key=self.order.pop(0)delself.cache[oldest_key]self.cache[key]=valueself.order.append(key)解析：使用哈希表存储键值对，维护一个双向列表记录访问顺序，get时移动到末尾，put时先检查容量并移除最久未使用项。4.题目：给定一个二叉树，请判断它是否是平衡二叉树（任意节点的左右子树高度差不超过1）。答案：pythonclassTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=rightdefis_balanced(root:TreeNode)->bool:defcheck(node):ifnotnode:return0,Trueleft_height,left_balanced=check(node.left)right_height,right_balanced=check(node.right)returnmax(left_height,right_height)+1,left_balancedandright_balancedandabs(left_height-right_height)<=1returncheck(root)[1]解析：递归计算每个节点的左右子树高度，同时判断平衡性，时间复杂度O(n)。5.题目：请实现一个快速排序算法，要求不使用递归。答案：pythondefquick_sort(arr):iflen(arr)<=1:returnarrstack=[(0,len(arr)-1)]whilestack:left,right=stack.pop()pivot=arr[(left+right)//2]l,r=left,rightwhilel<=r:whilearr[l]<pivot:l+=1whilearr[r]>pivot:r-=1ifl<=r:arr[l],arr[r]=arr[r],arr[l]l+=1r-=1ifleft<r:stack.append((left,r))ifl<right:stack.append((l,right))returnarr解析：使用栈模拟递归，通过循环处理分区，时间复杂度O(nlogn)，空间复杂度O(logn)。二、系统设计（3题，每题10分，共30分）1.题目：设计一个高并发的短链接系统，要求支持秒级生成和解析，并保证唯一性。答案：核心组件：-短链接生成服务：使用哈希算法（如CRC32或Base62编码）将长链接映射为短链接。-分布式缓存：使用Redis存储短链接与长链接的映射，支持高并发读写。-数据库：使用分片数据库存储历史数据，保证唯一性和持久化。-负载均衡：使用Nginx或HAProxy分发请求。实现步骤：1.接收长链接，生成唯一ID（如UUID或自增ID）。2.使用哈希算法将ID转换为短链接（如Base62编码）。3.将短链接与长链接的映射写入Redis缓存（过期时间设为1天）。4.将映射持久化到数据库。解析：通过哈希算法和分布式缓存实现高并发处理，数据库保证唯一性和持久化。2.题目：设计一个分布式任务调度系统，要求支持定时任务和依赖任务。答案：核心组件：-任务注册中心：使用Zookeeper或Etcd存储任务信息（定时任务周期、依赖任务等）。-调度服务：使用Redis或Memcached存储任务执行状态，定时扫描待执行任务。-执行器：分布式进程执行任务，结果写入消息队列（如Kafka）。实现步骤：1.任务提交时，注册到Zookeeper，指定周期和依赖任务。2.调度服务定时扫描待执行任务，检查依赖是否满足。3.任务执行完成后，更新状态并通知消息队列。解析：通过分布式存储和定时扫描实现任务调度，依赖关系通过Zookeeper管理。3.题目：设计一个高并发的秒杀系统，要求支持百万级并发，并防止超卖。答案：核心组件：-分布式锁：使用Redis或Zookeeper实现分布式锁，防止超卖。-数据库优化：使用乐观锁或行锁控制库存扣减。-限流系统：使用令牌桶算法或漏桶算法限流。-异步处理：使用消息队列（如Kafka）处理订单生成。实现步骤：1.用户请求时，先进行限流检查。2.获取分布式锁，检查库存是否充足。3.扣减库存并生成订单，写入数据库。4.释放锁并通知消息队列。解析：通过分布式锁和数据库锁防止超卖，限流系统控制并发，异步处理提升性能。三、算法进阶（4题，每题8分，共32分）1.题目：给定一个字符串，请找到最长回文子串的长度。答案：pythondeflongest_palindrome(s:str)->int:ifnots:return0start,end=0,0foriinrange(len(s)):len1=expand_from_center(s,i,i)#奇数长度len2=expand_from_center(s,i,i+1)#偶数长度max_len=max(len1,len2)ifmax_len>end-start:start=i-(max_len-1)//2end=i+max_len//2returnend-start+1defexpand_from_center(s:str,left:int,right:int)->int:whileleft>=0andright<len(s)ands[left]==s[right]:left-=1right+=1returnright-left-1解析：通过中心扩展法，分别处理奇数和偶数长度的回文，时间复杂度O(n^2)。2.题目：给定一个整数数组，请找到其中和最大的连续子数组的和。答案：pythondefmax_subarray_sum(nums:list)->int:ifnotnums:return0max_sum=current_sum=nums[0]fornuminnums[1:]:current_sum=max(num,current_sum+num)max_sum=max(max_sum,current_sum)returnmax_sum解析：使用动态规划，维护当前和最大和，时间复杂度O(n)。3.题目：给定一个无重复元素的数组，请生成所有可能的括号组合。答案：pythondefgenerate_parentheses(n:int):defbacktrack(s='',left=0,right=0):iflen(s)==2n:result.append(s)returnifleft<n:backtrack(s+'(',left+1,right)ifright<left:backtrack(s+')',left,right+1)result=[]backtrack()returnresult解析：通过回溯法，限制左括号数量不超过n，右括号数量不超过左括号，时间复杂度O(4^n/sqrt(n))。4.题目：给定一个链表，请判断它是否有环。答案：pythonclassListNode:def__init__(self,x):self.val=xself.next=Nonedefhas_cycle(head:ListNode)->bool:slow=fast=headwhilefastandfast.next:slow=slow.nextfast=fast.next.nextifslow==fast:returnTruereturnFalse解析：使用快慢指针，快指针每次走两步，慢指针每次走一步，相遇则存在环。四、开放性问题（2题，每题10分，共20分）1.题目：如何设计一个高并发的实时推荐系统？答案：核心组件：-用户画像系统：使用Elasticsearch存储用户标签和兴趣，实时更新。-召回模块：使用协同过滤或深度学习模型（如DIN）快速召回候选商品。-排序模块：使用LambdaMART或深度学习模型（如BERT）进行精准排序。-实时计算：使用Flink或SparkStreaming处理实时数据。优化策略：-冷启动：使用热门推荐或基于规则的策略。-重排序：结合用户实时行为（如点击流）调整推荐顺序。解析：通过多阶段模型和实时计算提升推荐效果，冷启动和重排序策略优化用户体验。2.题目：如何设计一个高可用的分布式存储系统？答案：核心组件：-数