2026年程序员面试宝典编程面试题及答案解析

2026年程序员面试宝典：编程面试题及答案解析第一部分：算法与数据结构（共5题，每题10分）1.题目（10分）：给你一个无重复元素的数组`nums`和一个目标值`target`，请找出数组中和为目标值`target`的两个数，并返回它们的数组下标。示例：输入：`nums=[2,7,11,15]`,`target=9`输出：`[0,1]`（因为`nums[0]+nums[1]=2+7=9`）2.题目（10分）：实现一个函数`lengthOfLongestSubstring(s)`，输入一个字符串`s`，返回其中不重复字符的最长子串的长度。示例：输入：`s="abcabcbb"`输出：`3`（因为`"abc"`是长度最长的无重复字符子串）3.题目（10分）：给定一个包含`n`个整数的数组`nums`，判断数组中是否存在三个元素`a`、`b`、`c`，使得`a+b+c=0`。请找出所有不重复的三元组。示例：输入：`nums=[-1,0,1,2,-1,-4]`输出：`[[-1,-1,2],[-1,0,1]]`4.题目（10分）：实现一个函数`merge(intervals)`，合并所有重叠的区间。示例：输入：`intervals=[[1,3],[2,6],[8,10],[15,18]]`输出：`[[1,6],[8,10],[15,18]]`（因为`[1,3]`和`[2,6]`可以合并为`[1,6]`）5.题目（10分）：给定一个二叉树，判断它是否是高度平衡的二叉树。定义：一棵二叉树每个节点的左右两个子树的高度差的绝对值不超过1，且左右子树都是高度平衡二叉树。示例：输入：3/\920/\157输出：`true`第二部分：系统设计（共3题，每题15分）1.题目（15分）：设计一个支持以下操作的简单缓存（LRU缓存）：-`get(key)`：返回给定键的值，如果键不存在则返回`-1`。-`put(key,value)`：如果键已存在，则更新其值；如果键不存在，则添加该键值对。当缓存容量达到限制时，删除最久未使用的键。要求：-时间复杂度：`O(1)`。-请说明数据结构和实现思路。2.题目（15分）：设计一个简单的微博系统，需要支持以下功能：-用户发布微博（包含文字和发布时间）。-用户关注其他用户。-用户查看自己关注用户的最新`N`条微博。要求：-说明核心数据结构（如哈希表、队列等）和系统架构。-提出可能的优化方案（如分页加载、消息队列等）。3.题目（15分）：设计一个短链接生成服务（如`tinyurl`），需要支持：-将长链接转换为短链接。-通过短链接解析为原始长链接。要求：-说明短链接的生成算法（如Base62编码）。-考虑高并发和分布式场景下的设计。第三部分：编程语言基础（共4题，每题8分）1.题目（8分）：解释Java中的`volatile`关键字的作用和原理，并说明它与`synchronized`的区别。2.题目（8分）：在Python中，如何实现一个线程安全的计数器？3.题目（8分）：C++中，`const`关键字可以修饰哪些成员变量？请举例说明。4.题目（8分）：Go语言中的`channel`和`goroutine`有什么区别？如何避免死锁？第四部分：数据库与SQL（共4题，每题10分）1.题目（10分）：编写SQL查询，找出所有订单金额大于1000的客户姓名和订单总数。示例：Orders表：+-++++|id|customer_id|amount|date|+-++++|1|1|1200|2023-01-01||2|2|500|2023-01-02||3|1|800|2023-01-03|+-++++Customers表：+-+-+|id|name|+-+-+|1|Alice||2|Bob|+-+-+参考答案：sqlSELECT,COUNT(o.id)ASorder_countFROMCustomerscJOINOrdersoONc.id=o.customer_idWHEREo.amount>1000GROUPBY;2.题目（10分）：解释数据库事务的ACID特性，并说明`脏读`、`不可重复读`和`幻读`的区别。3.题目（10分）：设计一个简单的电商数据库表结构，至少包含`商品`、`订单`、`用户`三个表，并说明表之间的关系。4.题目（10分）：编写SQL查询，找出所有订单金额按降序排列的前3个订单的详细信息。第五部分：网络与系统（共3题，每题12分）1.题目（12分）：解释TCP三次握手和四次挥手的过程，并说明为什么不能取消已经建立的连接。2.题目（12分）：设计一个简单的DNS解析流程，并说明常见的DNS缓存问题及解决方案。3.题目（12分）：在Linux系统中，如何查看当前系统的负载？解释`top`命令中`loadaverage`的含义。答案与解析第一部分：算法与数据结构1.答案（10分）：pythondeftwoSum(nums,target):num_to_index={}fori,numinenumerate(nums):complement=target-numifcomplementinnum_to_index:return[num_to_index[complement],i]num_to_index[num]=ireturn[]解析：使用哈希表（字典）记录每个数字及其索引，遍历时直接查找`target-num`是否已存在，时间复杂度`O(n)`。2.答案（10分）：pythondeflengthOfLongestSubstring(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：滑动窗口技术，左指针`left`和右指针`right`维护当前无重复字符的子串，哈希集合记录窗口内的字符。3.答案（10分）：pythondefthreeSum(nums):nums.sort()result=[]n=len(nums)foriinrange(n):ifi>0andnums[i]==nums[i-1]:continueleft,right=i+1,n-1whileleft<right:total=nums[i]+nums[left]+nums[right]iftotal==0:result.append([nums[i],nums[left],nums[right]])whileleft<rightandnums[left]==nums[left+1]:left+=1whileleft<rightandnums[right]==nums[right-1]:right-=1left+=1right-=1eliftotal<0:left+=1else:right-=1returnresult解析：先排序，固定一个数，双指针查找另外两个数，避免重复解。4.答案（10分）：pythondefmerge(intervals):ifnotintervals:return[]intervals.sort(key=lambdax:x[0])merged=[]forintervalinintervals:ifnotmergedormerged[-1][1]<interval[0]:merged.append(interval)else:merged[-1][1]=max(merged[-1][1],interval[1])returnmerged解析：先按起点排序，然后合并重叠的区间。5.答案（10分）：pythonclassTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=rightdefisBalanced(root):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：递归计算左右子树高度，判断高度差是否不超过1且子树均平衡。第二部分：系统设计1.答案（15分）：数据结构：-使用哈希表存储`key->value`和`key->(value,timestamp)`，同时维护一个双向链表记录访问顺序。-双向链表头部为最近访问节点，尾部为最久未访问节点。实现思路：-`get(key)`：1.在哈希表中查找`key`，若存在则：-将节点移动到双向链表头部（更新时间戳）。-返回值。2.若不存在，返回`-1`。-`put(key,value)`：1.若`key`已存在：-更新值为`value`，并更新时间戳。-将节点移动到双向链表头部。2.若`key`不存在：-创建新节点`[value,timestamp]`，加入哈希表。-将节点移动到双向链表头部。3.如果链表长度超过容量`capacity`，删除链表尾部节点（最久未访问节点），并从哈希表中删除对应`key`。2.答案（15分）：核心数据结构：-用户表：`{user_id:{name,following_ids}}`。-微博表：`{tweet_id:{user_id,content,timestamp}}`。-查询缓存：使用LRU缓存存储用户关注的最新`N`条微博。系统架构：-用户发布微博时，写入微博表，并更新关注者的LRU缓存。-用户查看微博时，从LRU缓存中读取，若无则从微博表按时间倒序分页加载。-使用消息队列（如Kafka）异步更新关注者的缓存。优化方案：-分页加载：按时间降序返回`N`条微博，支持`next_page_token`。-索引优化：为`user_id`和`timestamp`添加索引。3.答案（15分）：短链接生成：-使用Base62编码（数字+小写字母+大写字母，共62个字符）。-将长链接哈希为固定长度的随机字符串（如`8位Base62`）。-哈希函数可使用`hashlib`或自定义算法，避免冲突。分布式设计：-使用Redis或分布式缓存存储短链接映射关系。-高并发时，通过负载均衡分摊请求到多个节点。-考虑301重定向，避免短链接被爬取。第三部分：编程语言基础1.答案（8分）：`volatile`的作用：-禁止指令重排序，保证内存可见性。-适用于单线程场景，如自增计数器。与`synchronized`区别：-`volatile`仅保证单次读/写的原子性，不支持复合操作（如`i++`）。-`synchronized`支持方法或代码块的原子性，开销更大。2.答案（8分）：pythonfromthreadingimportLockclassThreadSafeCounter:def__init__(self):self.value=0self.lock=Lock()defincrement(self):withself.lock:self.value+=1defget(self):withself.lock:returnself.value解析：使用`Lock`确保`increment`和`get`操作的原子性。3.答案（8分）：`const`可以修饰：-成员变量：`constintx;`-函数参数：`voidfunc(constint¶m);`-类成员函数：`constvoidfunc(){}`（不可修改对象状态）示例：cppclassMyClass{public:constintMAX_SIZE=100;//静态常量voidsetX(constint&x){this->x=x;}//const引用参数voidprint()const{std::cout<<x;}//const成员函数private:intx;};4.答案（8分）：`channel`：Go的管道，用于`goroutine`间通信。`goroutine`：轻量级线程，由Go运行时管理。避免死锁：-确保所有`channel`操作成对出现（发送/接收）。-使用`select`语句处理超时或多个`channel`。-避免`bufferedchannel`的循环发送。第四部分：数据库与SQL1.答案（10分）：参考答案已在题目中给出。2.答案（10分）：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满足约束。-隔离性（Isolation）：并发事务互不干扰。-持久性（Durability）：事务提交后结果永久保存。脏读/不可重复读/幻读：-脏读：事务A读取事务B未提交的数据。-不可重复读：事务A多次读取同一数据，因事务B提交