2026年互联网公司技术部高级工程师面试题集

2026年互联网公司技术部高级工程师面试题集一、编程基础与数据结构（共5题，每题10分，总分50分）题目1（10分）请实现一个函数，输入一个非空字符串，返回该字符串的最长回文子串。例如，输入"babad"，返回"bab"或"aba"。题目2（10分）给定一个包含n个整数的数组，设计一个算法找出数组中第k个最大的元素。要求时间复杂度不超过O(n)。题目3（10分）请实现一个LRU（最近最少使用）缓存，容量为capacity。支持get(key)和put(key,value)操作，每次操作后返回缓存中键的数量。题目4（10分）设计一个算法，找出所有相加和为特定数的三元组。例如，输入[-1,0,1,2]，和为0，返回[[-1,0,1],[-1,2,1]]。题目5（10分）请实现一个函数，检查一个二叉树是否是平衡的。一个二叉树是平衡的当且仅当每个节点的左右子树高度差不超过1。二、算法设计（共3题，每题15分，总分45分）题目6（15分）设计一个算法，将一个无符号整数右旋转n位。例如，输入32位整数8589934592，旋转2位后为1374389535。题目7（15分）实现一个函数，将字符串中的所有大写字母转换为小写字母，所有小写字母转换为大写字母。不使用内置函数。题目8（15分）设计一个算法，找出数组中所有重复的元素，且重复次数超过一次。要求空间复杂度为O(n)。三、系统设计与架构（共3题，每题20分，总分60分）题目9（20分）设计一个高并发的短链接系统。要求支持分布式部署，高可用，并提供API接口用于生成和查询短链接。题目10（20分）设计一个微博系统的用户关注关系模块。要求支持大规模用户，实现关注/取消关注操作，并支持获取某用户的关注列表。题目11（20分）设计一个消息队列系统，要求支持消息的可靠传输、持久化存储和异步处理。请说明关键组件的设计思路。四、数据库与存储（共2题，每题15分，总分30分）题目12（15分）设计一个电商平台的订单表，包含订单基本信息和商品信息。请说明表结构设计，并考虑索引优化。题目13（15分）解释数据库事务的ACID特性，并说明如何在分布式数据库中实现事务一致性。五、分布式系统与中间件（共2题，每题15分，总分30分）题目14（15分）设计一个分布式限流系统，要求支持多种限流策略（如漏桶、令牌桶），并说明如何实现分布式环境下的状态同步。题目15（15分）解释CAP定理，并说明在互联网业务场景中，如何根据业务需求选择合适的架构模式。答案与解析答案1（10分）pythondeflongest_palindrome(s:str)->str:ifnots:return""start,end=0,0foriinrange(len(s)):len1=expand_around_center(s,i,i)len2=expand_around_center(s,i,i+1)max_len=max(len1,len2)ifmax_len>end-start:start=i-(max_len-1)//2end=i+max_len//2returns[start:end+1]defexpand_around_center(s:str,left:int,right:int)->int:whileleft>=0andright<len(s)ands[left]==s[right]:left-=1right+=1returnright-left-1解析：采用中心扩展法，对于每个字符，分别考虑奇数长度和偶数长度的回文，时间复杂度为O(n²)。答案2（10分）pythondeffind_kth_largest(nums:List[int],k:int)->int:defpartition(nums,low,high):pivot=nums[high]i=low-1forjinrange(low,high):ifnums[j]>pivot:i+=1nums[i],nums[j]=nums[j],nums[i]nums[i+1],nums[high]=nums[high],nums[i+1]returni+1defquickselect(nums,low,high,k):iflow==high:returnnums[low]pivot_index=partition(nums,low,high)ifk==pivot_index:returnnums[k]elifk<pivot_index:returnquickselect(nums,low,pivot_index-1,k)else:returnquickselect(nums,pivot_index+1,high,k)returnquickselect(nums,0,len(nums)-1,k-1)解析：快速选择算法，基于快速排序的分区思想，时间复杂度平均为O(n)。答案3（10分）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=self.order.pop(0)delself.cache[oldest]self.cache[key]=valueself.order.append(key)解析：使用哈希表记录缓存，双向链表维护访问顺序，get和put操作均为O(1)。答案4（10分）pythondefthree_sum(nums:List[int])->List[List[int]]: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：排序后使用双指针法，时间复杂度为O(n²)。答案5（10分）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)balanced=left_balancedandright_balancedandabs(left_height-right_height)<=1returnmax(left_height,right_height)+1,balancedreturncheck(root)[1]解析：递归计算每个节点的高度，同时检查平衡性，时间复杂度为O(n)。答案6（15分）pythondefrotate_right(n:int,bits:int)->int:获取整数类型的位数bit_length=n.bit_length()计算旋转后的新值rotated=((n&((1<<bit_length)-1-(1<<bits)))<<bits)|(n>>(bit_length-bits))returnrotated解析：先将整数转为二进制，然后右移bits位，将高位补到低位。答案7（15分）pythondefswap_case(s:str)->str:result=[]forcharins:if'a'<=char<='z':result.append(chr(ord(char)-32))elif'A'<=char<='Z':result.append(chr(ord(char)+32))else:result.append(char)return''.join(result)解析：遍历字符串，对每个字符判断大小写并转换，时间复杂度为O(n)。答案8（15分）pythondeffind_duplicates(nums:List[int])->List[int]:seen=set()duplicates=set()fornuminnums:ifnuminseen:duplicates.add(num)else:seen.add(num)returnlist(duplicates)解析：使用哈希集合记录已见数字，时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(n)。答案9（20分）设计思路：1.短链接生成：使用哈希算法（如MD5）将长链接映射为固定长度的短码，如8位62进制编码2.分布式部署：使用分布式缓存（Redis）存储短码与长链接的映射关系3.高可用：通过负载均衡器（Nginx）分发请求到不同的后端服务4.API接口：-生成接口：POST/shorten?url=LONG_URL-查询接口：GET/shorten/{short_code}答案10（20分）设计思路：1.数据存储：使用Redis存储用户关注关系（哈希表），键为用户ID，值为关注列表2.关注操作：使用Lua脚本保证关注/取消关注操作的原子性3.关注列表获取：使用Redis的SCAN命令分批返回关注列表，支持无限滚动4.分布式锁：使用Redis分布式锁解决并发关注时的数据竞争问题答案11（20分）设计思路：1.消息存储：使用Kafka作为消息队列，保证消息的顺序性和持久化2.消息处理：使用消息消费者组实现并行处理，每个消费者处理一部分消息3.可靠传输：Kafka通过副本机制保证消息不丢失4.异步处理：使用Celery或RabbitMQ实现任务队列，处理耗时操作答案12（15分）表结构：sqlCREATETABLEorders(order_idBIGINTPRIMARYKEYAUTO_INCREMENT,user_idBIGINTNOTNULL,total_amountDECIMAL(10,2)NOTNULL,statusVARCHAR(20)DEFAULT'pending',created_atTIMESTAMPDEFAULTCURRENT_TIMESTAMP,updated_atTIMESTAMPDEFAULTCURRENT_TIMESTAMPONUPDATECURRENT_TIMESTAMP,INDEXidx_user_id(user_id),INDEXidx_status(status));索引优化：对user_id和status创建索引，支持快速查询特定用户的订单或特定状态的订单。答案13（15分）ACID特性：1.原子性：事务中的所有操作要么全部完成，要么全部不做2.一致性：事务执行结果必须保证数据库状态的一致性3.隔离性：并发执行的事务之间互不干扰4.持久性：一旦事务提交，其结果就永久保存在数据库中分布式事务实现：使用2PC（两阶段提交）协议或TCC（Try-Confirm-Cancel）模式，或基于消息队列的最终一致性方案。答案14（15分）限流系统设计：1.漏桶算法：使用Redis实现漏桶，每个请求放入漏桶，按固定速率释放2.令牌桶算法：使用Redis实现令牌桶，按固定速率生成令牌，每个请求消耗一个令牌3.分布式实现：使用Redis的SETNX命令实现分布式锁，保证同一时间只有