2026年华为软件开发面试全攻略及题库答案

2026年华为软件开发面试全攻略及题库答案一、编程基础题（共5题，每题10分）1.题目：请编写一个函数，实现快速排序算法，并说明其时间复杂度和空间复杂度。答案：c++voidquickSort(intarr[],intleft,intright){if(left>=right)return;intpivot=arr[left];inti=left,j=right;while(i<j){while(i<j&&arr[j]>=pivot)j--;if(i<j)arr[i++]=arr[j];while(i<j&&arr[i]<=pivot)i++;if(i<j)arr[j--]=arr[i];}arr[i]=pivot;quickSort(arr,left,i-1);quickSort(arr,i+1,right);}解析：快速排序的平均时间复杂度为O(nlogn)，最坏情况为O(n²)，空间复杂度为O(logn)。2.题目：请实现一个链表反转函数，并说明其边界条件处理。答案：pythonclassListNode:def__init__(self,val=0,next=None):self.val=valself.next=nextdefreverseList(head):prev=Nonecurr=headwhilecurr:next_node=curr.nextcurr.next=prevprev=currcurr=next_nodereturnprev解析：边界条件需处理空链表或单节点链表，否则可能导致空指针异常。3.题目：请编写一个函数，判断一个字符串是否为回文串（忽略大小写和空格）。答案：javapublicbooleanisPalindrome(Strings){s=s.replaceAll("[^a-zA-Z0-9]","").toLowerCase();intleft=0,right=s.length()-1;while(left<right){if(s.charAt(left)!=s.charAt(right))returnfalse;left++;right--;}returntrue;}解析：需先处理字符串，去除非字母数字字符并统一大小写，再双指针判断。4.题目：请实现一个栈，支持在栈中查找最小元素的操作，要求时间复杂度为O(1)。答案：pythonclassMinStack:def__init__(self):self.stack=[]self.min_stack=[]defpush(self,x):self.stack.append(x)ifnotself.min_stackorx<=self.min_stack[-1]:self.min_stack.append(x)defpop(self):ifnotself.stack:returnNonetop=self.stack.pop()iftop==self.min_stack[-1]:self.min_stack.pop()returntopdefgetMin(self):ifnotself.min_stack:returnNonereturnself.min_stack[-1]解析：使用辅助栈记录最小值，每次压栈时若当前值小于等于辅助栈栈顶，则一并压入辅助栈。5.题目：请编写一个函数，实现二叉树的层序遍历（广度优先遍历）。答案：c++vector<vector<int>>levelOrder(TreeNoderoot){vector<vector<int>>result;if(!root)returnresult;queue<TreeNode>q;q.push(root);while(!q.empty()){intsize=q.size();vector<int>level;for(inti=0;i<size;i++){TreeNodenode=q.front();q.pop();level.push_back(node->val);if(node->left)q.push(node->left);if(node->right)q.push(node->right);}result.push_back(level);}returnresult;}解析：使用队列实现逐层遍历，每层遍历结束后将节点子节点入队。二、数据结构与算法题（共5题，每题15分）1.题目：请编写一个函数，实现LRU（最近最少使用）缓存，支持get和put操作。答案：pythonclassLRUCache:def__init__(self,capacity):self.capacity=capacityself.cache={}self.order=[]defget(self,key):ifkeynotinself.cache:return-1self.order.remove(key)self.order.append(key)returnself.cache[key]defput(self,key,value):ifkeyinself.cache:self.order.remove(key)eliflen(self.cache)==self.capacity:self.cache.pop(self.order.pop(0))self.cache[key]=valueself.order.append(key)解析：使用哈希表记录缓存，双向链表维护使用顺序，get时移动节点，put时先淘汰最久未使用节点。2.题目：请实现一个函数，找出数组中第三大的数，若不存在则返回最大数。答案：javapublicintthirdMax(int[]nums){Longmax1=Long.MIN_VALUE,max2=Long.MIN_VALUE,max3=Long.MIN_VALUE;for(intnum:nums){if(num==max1||num==max2||num==max3)continue;if(num>max1){max3=max2;max2=max1;max1=num;}elseif(num>max2){max3=max2;max2=num;}elseif(num>max3)max3=num;}returnmax3==Long.MIN_VALUE?max1:max3;}解析：使用三个变量记录前三大的数，遍历时更新，注意重复值需跳过。3.题目：请编写一个函数，实现字符串的剪枝，删除所有重复字符后的最小表示（如"abbac"→"abc"）。答案：c++stringremoveDuplicateLetters(strings){vector<int>last(26,-1);vector<bool>inStack(26,false);stringresult="";for(inti=0;i<s.size();i++){last[s[i]-'a']=i;}for(inti=0;i<s.size();i++){charc=s[i];if(inStack[c-'a'])continue;while(!result.empty()&&c<result.back()&&i<last[result.back()-'a']){inStack[result.back()-'a']=false;result.pop_back();}result.push_back(c);inStack[c-'a']=true;}returnresult;}解析：使用栈维护结果，若当前字符已存在且小于栈顶字符，且栈顶字符在后续未出现，则弹出栈顶。4.题目：请编写一个函数，实现N皇后问题，返回所有可能的解。答案：pythondefsolveNQueens(n):defisSafe(row,col,queens):forr,cinqueens:ifc==colorabs(r-row)==abs(c-col):returnFalsereturnTruedefbacktrack(row,queens):ifrow==n:result.append(queens[:])returnforcolinrange(n):ifisSafe(row,col,queens):queens.append((row,col))backtrack(row+1,queens)queens.pop()result=[]backtrack(0,[])returnresult解析：使用回溯法，逐行放置皇后并检查列和对角线冲突，递归至N行时记录解。5.题目：请编写一个函数，实现K个一组翻转链表，返回翻转后的链表头。答案：javapublicListNodereverseKGroup(ListNodehead,intk){if(k==1||head==null)returnhead;ListNodedummy=newListNode(0);dummy.next=head;ListNodeprev=dummy,curr=dummy;while(curr!=null){for(inti=0;i<k&&curr!=null;i++)curr=curr.next;if(curr==null)break;ListNodestart=prev.next,tail=curr.next;curr.next=null;prev.next=reverseList(start);start.next=tail;prev=start;curr=prev;}returndummy.next;}privateListNodereverseList(ListNodehead){ListNodeprev=null,curr=head;while(curr!=null){ListNodenext=curr.next;curr.next=prev;prev=curr;curr=next;}returnprev;}解析：使用哑节点简化边界，每次翻转k个节点，调整指针顺序。三、系统设计题（共3题，每题20分）1.题目：请设计一个简单的微博系统，支持用户发帖、点赞、关注和获取关注者动态。答案：核心模块：-用户模块：存储用户信息（ID、昵称、关注列表、粉丝列表）。-帖子模块：存储帖子内容（ID、用户ID、时间戳、内容、点赞数）。-关系模块：存储关注关系（用户ID、关注对象ID）。-点赞模块：存储点赞记录（用户ID、帖子ID）。数据表设计：sqlCREATETABLEusers(user_idINTPRIMARYKEY,nicknameVARCHAR(50),follow_listTEXT);CREATETABLEposts(post_idINTPRIMARYKEY,user_idINT,timestampDATETIME,contentTEXT,likesINTDEFAULT0,FOREIGNKEY(user_id)REFERENCESusers(user_id));CREATETABLEfollow(user_idINT,follow_idINT,PRIMARYKEY(user_id,follow_id),FOREIGNKEY(user_id)REFERENCESusers(user_id),FOREIGNKEY(follow_id)REFERENCESusers(user_id));CREATETABLElikes(user_idINT,post_idINT,PRIMARYKEY(user_id,post_id),FOREIGNKEY(user_id)REFERENCESusers(user_id),FOREIGNKEY(post_id)REFERENCESposts(post_id));算法设计：-获取关注者动态：按时间倒序返回关注用户的最新帖子，去重合并。sqlSELECTp.content,u.nicknameFROMpostspJOINusersuONp.user_id=u.user_idJOINfollowfONp.user_id=f.follow_idWHEREf.user_id=?--当前用户IDORDERBYp.timestampDESCLIMIT20;扩展：支持分页加载、实时推送（WebSocket）。2.题目：请设计一个分布式短链接系统，要求支持高并发、高可用和快速跳转。答案：核心架构：-接入层：Nginx/HAProxy分发请求至缓存层。-缓存层：Redis集群存储短链接映射（如`long2short`、`short2long`）。-存储层：分布式数据库（如Cassandra）持久化映射关系。-CDN层：加速短链接域名解析和跳转。数据结构：redisHSETshort2longshort_urllong_urlHGETshort2longshort_url->long_url算法设计：-生成短链接：将长链接哈希（如SHA256）并截取前6位，确保唯一性。pythonimporthashlibdefgenerateShortURL(long_url):hash_obj=hashlib.sha256(long_url.encode())short_url=hash_obj.hexdigest()[:6]returnshort_url高并发优化：-缓存热点数据，热点更新时使用RedisLua脚本原子操作。-数据库分片，按URL哈希值分配。扩展：支持自定义短链接、统计点击量。3.题目：请设计一个分布式消息队列（如Kafka的简化版），支持高吞吐、可靠传输和顺序保证。答案：核心架构：-生产者：批量发送消息，支持重试机制。-消费者：拉取消息，支持单次消费确认（ACK）。-Broker：存储消息（如RocksDB），支持分区和副本。数据表设计：sqlCREATETABLEmessages(partitionINT,offsetBIGINT,timestampDATETIME,keyVARCHAR(255),valueTEXT,PRIMARYKEY(partition,offset));算法设计：-分区算法：按消息Key哈希分配分区，保证顺序性。pythonpartition=hash(key)%num_partitions-可靠传输：Broker存储多副本，消费者ACK时确认Offset。扩展：支持事务消息、延迟消息。四、数据库与存储题（共3题，每题15分）1.题目：请解释数据库索引的B+树和B-树的区别，并说明其适用场景。答案：B+树：-所有数据节点都在叶子节点，叶子节点间双向链接。-查询效率更高（顺序扫描），适合范围查询。B-树：-数据节点和索引节点混排，查询可能跳过非目标节点。-适合点查询，但范围查询效率较低。适用场景：-B+树：InnoDB索引（MySQL默认），全文索引。-B-树：堆表索引（MyISAM）。2.题目：请设计一个分库分表的方案，解决淘宝类平台百万级商品数据存储问题。答案：分库策略：-读写分离：主库负责写，从库负责读。-多活分库：按业务线分库（如商品库、订单库）。分表策略：-垂直分表：将字段拆分（如商品基本信息、详情、SKU）。-水平分表：按商品ID哈希分表（如`goods_0`,`goods_1`）。sqlCREATETABLEgoods_0(idINTPRIMARYKEY,nameVARCHAR(255),category_idINT);CREATETABLEgoods_1(idINTPRIMARYKEY,priceDECIMAL(10,2),stockINT);扩展：使用ShardingSphere做动态分库分表。3.题目：请解释数据库事务的ACID特性及其实现原理。答案：ACID特性：-原子性（Atomicity）：使用Redo/Undo日志，保证事务要么全部提交要么全部回滚。-一致性（Consistency）：通过锁机制和事务隔离级别（读已提交等）保证数据一致性。-隔离性（Isolation）：使用MVCC（多版本并发控制）或锁（如InnoDB的Next-Key锁）。-持久性（Durability）：通过WAL（Write-AheadLogging）确保事务提交后不丢失。实现原理：-Redo日志：记录已提交操作，故障时重做。-Undo日志：记录操作前状态，回滚时恢复。-锁机制：共享锁/排他锁，Next-Key锁解决幻读。五、网络与系统编程题（共3题，每题15分）1.题目：请解释TCP的三次握手和四次挥手过程，并说明为何不能合并握手/挥手。答案：三次握手：1.客户端SYN→服务器SYN+ACK→客户端ACK→连接建立-防止服务器未收到请求就发送ACK造成资源浪费。四次挥手：1.客户端FIN→服务器ACK→服务器FIN→客户端ACK→连接关闭-TCP是全双工，需分别关闭发送和接收通道。为何不能合并：-握手需确认双方时钟同步，合并会丢失时