2026年程序员编程面试题及解析

2026年程序员编程面试题及解析一、编程语言基础（5题，每题10分，共50分）1.Python编程题（10分）题目：编写一个Python函数，接收一个字符串列表，返回一个新列表，其中包含原列表中所有以大写字母开头的字符串，并按字母顺序排序。如果原列表为空或不存在，则返回空列表。示例输入：`['apple','Banana','cherry','Avocado','date']`示例输出：`['Avocado','Banana']`答案：pythondeffilter_uppercase(strings):ifnotstrings:return[]returnsorted([sforsinstringsifsands[0].isupper()])解析：-首先检查输入列表是否为空或无效，如果是则直接返回空列表。-使用列表推导式筛选出以大写字母开头的字符串（`s[0].isupper()`）。-使用`sorted()`函数按字母顺序排序结果。-注意处理字符串为空的情况（`sands[0]`），避免索引错误。2.Java编程题（10分）题目：实现一个Java方法，接收一个整数数组，返回一个新数组，其中包含原数组中的所有偶数，并按升序排列。如果原数组为空或不存在，则返回空数组。示例输入：`[5,2,9,4,1,6]`示例输出：`[2,4,6]`答案：javaimportjava.util.Arrays;publicclassEvenSort{publicstaticint[]filterEven(int[]arr){if(arr==null||arr.length==0){returnnewint[0];}int[]evens=Arrays.stream(arr).filter(n->n%2==0).toArray();Arrays.sort(evens);returnevens;}publicstaticvoidmain(String[]args){int[]input={5,2,9,4,1,6};System.out.println(Arrays.toString(filterEven(input)));}}解析：-使用`Arrays.stream(arr)`将数组转换为流。-通过`filter(n->n%2==0)`筛选出偶数。-使用`toArray()`将流转换回数组。-使用`Arrays.sort(evens)`对偶数数组进行升序排序。-处理空数组的情况，直接返回空数组。3.JavaScript编程题（10分）题目：编写一个JavaScript函数，接收一个对象数组，每个对象包含`name`和`age`属性。返回一个新数组，其中包含所有年龄大于等于18的对象，并按`age`降序排列。示例输入：`[{'name':'Alice','age':25},{'name':'Bob','age':17},{'name':'Charlie','age':20}]`示例输出：`[{'name':'Charlie','age':20},{'name':'Alice','age':25}]`答案：javascriptfunctionfilterAdults(people){if(!Array.isArray(people)||people.length===0){return[];}returnpeople.filter(person=>person.age>=18).sort((a,b)=>b.age-a.age);}解析：-检查输入是否为数组且非空。-使用`filter(person=>person.age>=18)`筛选年龄大于等于18的对象。-使用`sort((a,b)=>b.age-a.age)`按`age`降序排列。-注意处理输入为空或非数组的情况。4.C++编程题（10分）题目：实现一个C++函数，接收一个字符串，返回一个新字符串，其中所有小写字母转换为大写字母，其余字符保持不变。如果输入为空或为`nullptr`，则返回空字符串。示例输入：`"Hello,World!"`示例输出：`"HELLO,WORLD!"`答案：cppinclude<string>std::stringto_uppercase(conststd::stringinput){if(!input||input->empty()){return"";}std::stringresult;for(charc:input){if(islower(c)){result+=toupper(c);}else{result+=c;}}returnresult;}解析：-检查输入是否为空或为`nullptr`。-遍历输入字符串的每个字符：-使用`islower(c)`判断是否为小写字母。-使用`toupper(c)`转换为大写字母。-非小写字母的字符保持不变。-返回转换后的字符串。5.Go编程题（10分）题目：编写一个Go函数，接收一个整数切片，返回一个新切片，其中包含原切片中的所有正数，并按降序排列。如果原切片为空或不存在，则返回空切片。示例输入：`[3,-1,0,5,-2,4]`示例输出：`[5,4,3]`答案：gopackagemainimport("sort")funcfilterPositive(nums[]int)[]int{iflen(nums)==0{return[]int{}}positives:=make([]int,0)for_,num:=rangenums{ifnum>0{positives=append(positives,num)}}sort.Sort(sort.Reverse(sort.IntSlice(positives)))returnpositives}解析：-检查输入切片是否为空。-遍历输入切片，筛选出正数并存储在`positives`切片中。-使用`sort.Sort(sort.Reverse(sort.IntSlice(positives)))`按降序排列。-返回排序后的切片。二、数据结构与算法（5题，每题10分，共50分）6.数组与字符串（10分）题目：给定一个字符串`s`和一个整数`k`，编写一个函数，返回`s`中所有长度为`k`的子字符串，并按字典顺序排序。如果`s`为空或`k`大于`s`的长度，则返回空列表。示例输入：`s="abcdef",k=3`示例输出：`["abc","bcd","cde","def"]`答案：pythondefsubstring_k(s,k):ifnotsork>len(s):return[]returnsorted([s[i:i+k]foriinrange(len(s)-k+1)])解析：-检查输入是否有效（`s`非空且`k`不大于`s`的长度）。-使用列表推导式生成所有长度为`k`的子字符串。-使用`sorted()`按字典顺序排序。-处理无效输入时返回空列表。7.链表（10分）题目：实现一个函数，删除链表中所有重复的节点，只保留不重复的节点。返回修改后的链表头节点。示例输入：`[1->2->3->3->2->1]`示例输出：`[1->2->3]`答案：pythonclassListNode:def__init__(self,val=0,next=None):self.val=valself.next=nextdefdelete_duplicates(head):ifnothead:returnNonedummy=ListNode(0)dummy.next=headprev,curr=dummy,headwhilecurr:whilecurr.nextandcurr.val==curr.next.val:curr=curr.nextifprev.next==curr:prev=prev.nextelse:prev.next=curr.nextcurr=curr.nextreturndummy.next解析：-使用虚拟头节点`dummy`简化边界处理。-使用两个指针`prev`和`curr`遍历链表：-`curr`移动到重复节点的末尾。-`prev.next`指向`curr.next`，跳过重复节点。-返回修改后的链表头节点。8.栈与队列（10分）题目：编写一个函数，判断一个字符串是否是有效的括号组合（只考虑`'('`,`')'`,`'{'`,`'}'`,`'['`,`']'`）。有效括号必须完全匹配且嵌套正确。示例输入：`"()[]{}"`示例输出：`True`示例输入：`"(]"`示例输出：`False`答案：pythondefisValid(s):stack=[]mapping={')':'(','}':'{',']':'['}forcharins:ifcharinmapping:top_element=stack.pop()ifstackelse'#'ifmapping[char]!=top_element:returnFalseelse:stack.append(char)returnnotstack解析：-使用栈来存储左括号。-遍历字符串：-遇到右括号时，检查栈顶是否匹配对应的左括号。-不匹配则返回`False`。-不匹配则返回`False`。-最后检查栈是否为空，为空则有效，否则无效。9.树（10分）题目：编写一个函数，二叉树的中序遍历结果。中序遍历的顺序是：先遍历左子树，然后访问根节点，最后遍历右子树。示例输入：1/\23/\45示例输出：`[4,2,5,1,3]`答案：pythonclassTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=rightdefinorder_traversal(root):result=[]definorder(node):ifnode:inorder(node.left)result.append(node.val)inorder(node.right)inorder(root)returnresult解析：-使用递归实现中序遍历。-定义辅助函数`inorder(node)`：-遍历左子树。-访问当前节点（添加到`result`）。-遍历右子树。-最终返回`result`列表。10.排序与搜索（10分）题目：给定一个排序数组和一个目标值，编写一个函数，返回目标值在数组中的索引。如果不存在，则返回`-1`。要求时间复杂度为`O(logn)`。示例输入：`nums=[1,2,4,5,6,8],target=5`示例输出：`3`答案：pythondefbinary_search(nums,target):left,right=0,len(nums)-1whileleft<=right:mid=(left+right)//2ifnums[mid]==target:returnmidelifnums[mid]<target:left=mid+1else:right=mid-1return-1解析：-使用二分查找算法：-初始化左右指针`left`和`right`。-计算中间位置`mid`。-如果`nums[mid]`等于目标值，返回`mid`。-如果`nums[mid]`小于目标值，调整左指针为`mid+1`。-如果`nums[mid]`大于目标值，调整右指针为`mid-1`。-如果未找到，返回`-1`。三、系统设计（3题，每题10分，共30分）11.微服务架构（10分）题目：设计一个简单的电商系统，使用微服务架构。列出至少三个核心服务及其职责，并简述它们之间的通信方式。答案：1.用户服务（UserService）：负责用户注册、登录、个人信息管理。使用RESTAPI提供用户相关接口，数据库存储用户信息。2.商品服务（ProductService）：负责商品信息管理、库存管理。使用RESTAPI提供商品相关接口，数据库存储商品信息。3.订单服务（OrderService）：负责订单生成、支付、状态管理。使用RESTAPI提供订单相关接口，数据库存储订单信息。通信方式：-服务间使用RESTAPI进行同步通信。-使用消息队列（如RabbitMQ）处理异步任务，如订单状态变更通知。-使用服务发现机制（如Consul）实现服务注册与发现。解析：-微服务架构将系统拆分为独立的服务，提高可扩展性和可维护性。-各服务职责明确，独立部署和扩展。-使用RESTAPI和消息队列实现服务间通信，保证系统的高可用性和解耦。12.分布式系统（10分）题目：设计一个高并发的短链系统（如`tinyurl`）。简述系统架构，并说明如何处理高并发请求。答案：系统架构：1.请求分发服务（LoadBalancer）：使用Nginx或HAProxy分发请求到后端服务集群。2.短链服务（ShortURLService）：核心服务，生成短链、查询短链对应长链。使用Redis缓存热点短链，提高查询效率。3.数据库（PostgreSQL/MySQL）：存储短链与长链的映射关系。4.消息队列（Kafka）：处理异步任务，如短链生成后的通知。高并发处理：-使用缓存（Redis）减少数据库查询压力。-数据库读写分离，使用分库分表提高并发能力。-消息队列异步处理非核心任务，如日志记录、通知。-使用限流机制（如令牌桶算法）防止过载。解析：-短链系统需要处理大量并发请求，架构设计要保证高可用性和高并发能力。-使用缓存和数据库优化查询性能。-消息队列和限流机制保证系统稳定性。13.数据库设计（10分）题目：设计一个简单的博客系统数据库表结构。包括至少三个表，并说明表之间的关系。答案：1.用户表（users）：-`id`（主键，自增）-`username`（唯一）-`email`（唯一）-`password_hash`-`created_at`2.文章表（posts）：-`id`（主键，自增）-`user_id`（外键，关联`users.id`）-`title`-`content`-`created_at`-`updated_at`3.评论表（comments）：-`id`（主键，自增）-`post_id`（外键，关联`posts.id`）-`user_id`（外键，关联`users.id`）-`content`-`created_at`表关系：-一个用户可以发布多篇文章（一对多关系）。-一篇文章可以有多个评论（一对多关系）。-多个用户可以评论同一篇文章（多对多关系，通过`comments`表实现）。解析：-数据库设计要保证数据的一致性和完整性。-使用外键约束表之间的关系，提高数据准确性。-一对多和多对多关系是常见的设计模式，适用于博客系统。四、数据库与存储（2题，每题10分，共20分）14.SQL查询（10分）题目：给定以下三个表：-`employees`（员工表）：`id`,`name`,`department_id`-`departments`（部门表）：`id`,`name`-`salaries`（薪资表）：`employee_id`,`salary`,`date`编写SQL查询，返回每个部门的平均薪资（保留两位小数）。如果某个部门没有员工，则不显示该部门。答案：sqlSELECTASdepartment_name,ROUND(AVG(s.salary),2)ASaverage_salaryFROMdepartmentsdLEFTJOINemployeeseONd.id=e.department_idLEFTJOINsalariessONe.id=s.employee_idGROUPBY;解析：-使用`LEFTJOIN`确保即使部门没有员工也能显示。-`GROUPBY`按部门名称分组。-`ROUND(AVG(s.salary),2)`计算平均薪资并保留两位小数。-没有员工的部门不会显示在结果中。15.NoSQL与缓存（10分）题目：设计一个简单的电商商品推荐系统。使用Redis缓存商品信息，数据库存储商品详细信息。当用户请求商品信息时，优先从Redis获取，如果Redis没有则从数据库获取并更新缓存。答案：系统流程：1.用户请求商品信息（如`GET/product/123`）。2.系统检查Redis缓存：-如果存在，直接返回缓存数据。-如果不存在，从数据库查询：-查询成功，返回数据并更新Redis缓存。-查询失败，返回错误信息。3.Redis缓存使用`SETNX`或`EXPIRE`设置过期时间，保证数据时效性。伪代码：pythondefget_product_info(product_id):cache_key=f"product:{product_id}"尝试从Redis获取product=redis.get(cache_key)ifproduct:returnjson.loads(product)从数据库获取product=database.get_product_by_id(product_id)ifproduct:redis.setex(cache_key,3600,json.dumps(product))#设置1小时过期returnproduct解析：-使用Redis缓存减少数据库查询次