2026年软件工程师初级面试常见问题集

2026年软件工程师初级面试常见问题集一、编程基础（共5题，每题10分，总分50分）1.题目请用Python实现一个函数，该函数接收一个整数列表，返回列表中所有奇数的平方和。要求不使用任何外部库。2.题目解释JavaScript中的闭包是什么？并给出一个实际应用场景。3.题目用C++实现一个单链表类，包含插入、删除和查找功能。要求链表支持常数时间插入。4.题目简述Java中的异常处理机制，并说明try-catch-finally语句的执行顺序。5.题目用Java实现一个线程安全计数器，要求同时支持多线程递增和递减操作。二、算法与数据结构（共5题，每题12分，总分60分）1.题目给定一个字符串，请找出其中不重复的最长子串长度。例如，输入"abcabcbb"，返回"abc"的长度3。2.题目实现快速排序算法，并说明其时间复杂度和空间复杂度。3.题目设计一个LRU（最近最少使用）缓存系统，要求支持get和put操作，容量为3。例如：-put(1,1)→缓存是{1=1}-put(2,2)→缓存是{1=1,2=2}-get(1)→返回1-put(3,3)→去除键2，缓存是{1=1,3=3}-put(4,4)→去除键1，缓存是{4=4,3=3}4.题目用Python实现二叉树的深度优先遍历（前序、中序、后序）。5.题目解释什么是动态规划，并给出一个典型应用问题（如斐波那契数列）。三、系统设计（共3题，每题20分，总分60分）1.题目设计一个简单的微博系统，需要支持用户注册、发帖、关注、点赞功能。请说明主要数据结构和API设计。2.题目如何设计一个高并发的秒杀系统？需要考虑哪些关键点？3.题目设计一个短链接生成系统，要求输入任意URL生成6位短链接，并支持URL的还原。四、数据库与SQL（共3题，每题15分，总分45分）1.题目请写一个SQL查询，找出过去30天内活跃用户（至少登录过一次）数量最多的前3个城市。2.题目解释数据库事务的ACID特性，并说明在什么场景下需要使用事务。3.题目设计一个简单的电商订单表，包含订单ID、用户ID、商品ID、数量、总价、创建时间等字段。请写出创建表和插入数据的SQL语句。五、网络与分布式（共3题，每题15分，总分45分）1.题目简述TCP三次握手过程，并说明为什么不能是两次握手。2.题目什么是RESTfulAPI？请说明其设计原则。3.题目解释CAP理论，并说明为什么分布式系统通常需要满足AP或CP。六、问题解决与编程（共2题，每题25分，总分50分）1.题目给定一个包含n个整数的数组，判断该数组是否可以划分为至少两个连续的子数组，且每个子数组的和相等。例如：-输入[5,2,4,6,4,4]，输出True（可以划分为[5,2,4]和[6,4,4]）-输入[1,2,3,4,5]，输出False2.题目实现一个算法，找出数组中重复次数超过一半的元素。要求时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)。答案与解析一、编程基础答案与解析1.Python实现奇数平方和pythondefsum_of_odd_squares(nums):returnsum(xxforxinnumsifx%2!=0)解析：使用列表推导式过滤奇数，然后计算平方和。时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)。2.JavaScript闭包闭包是函数及其词法环境的组合，允许函数访问其外部作用域的变量。应用场景：javascriptfunctioncreateCounter(){letcount=0;return{increment:function(){count++;returncount;},decrement:function(){count--;returncount;},getCount:function(){returncount;}};}解析：创建私有变量count，通过闭包在全局作用域外访问。3.C++单链表实现cppclassListNode{public:intval;ListNodenext;ListNode(intx):val(x),next(nullptr){}};classSinglyLinkedList{public:ListNodehead;SinglyLinkedList():head(nullptr){}voidinsert(intval){ListNodenewNode=newListNode(val);newNode->next=head;head=newNode;}voidremove(intval){ListNodecurrent=&head;while(current){if((current)->val==val){ListNodetemp=current;current=(current)->next;deletetemp;return;}current=&((current)->next);}}ListNodefind(intval){ListNodecurrent=head;while(current){if(current->val==val)returncurrent;current=current->next;}returnnullptr;}};解析：头插法实现常数时间插入。删除和查找使用迭代。4.Java异常处理javatry{//可能抛出异常的代码}catch(IOExceptione){//处理IOException}catch(Exceptione){//处理其他异常}finally{//总是执行的代码}解析：try块执行可能抛出异常的代码，catch块捕获并处理异常，finally块总是执行。5.线程安全计数器javaimportjava.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;publicclassThreadSafeCounter{privateAtomicIntegercount=newAtomicInteger(0);publicvoidincrement(){count.incrementAndGet();}publicvoiddecrement(){count.decrementAndGet();}publicintgetCount(){returncount.get();}}解析：使用AtomicInteger实现线程安全的原子操作。二、算法与数据结构答案与解析1.最长不重复子串pythondeflength_of_longest_substring(s):char_map={}left=0max_len=0forrightinrange(len(s)):ifs[right]inchar_mapandchar_map[s[right]]>=left:left=char_map[s[right]]+1char_map[s[right]]=rightmax_len=max(max_len,right-left+1)returnmax_len解析：使用滑动窗口和哈希表记录字符最后出现位置。时间复杂度O(n)。2.快速排序pythondefquick_sort(arr):iflen(arr)<=1:returnarrpivot=arr[len(arr)//2]left=[xforxinarrifx<pivot]middle=[xforxinarrifx==pivot]right=[xforxinarrifx>pivot]returnquick_sort(left)+middle+quick_sort(right)解析：时间复杂度O(nlogn)，空间复杂度O(logn)。实际应用中需要原地排序。3.LRU缓存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：使用哈希表和双向队列实现。get时移动到队尾，put时先删除最旧的。4.二叉树遍历python前序遍历defpreorder(root):ifnotroot:return[]return[root.val]+preorder(root.left)+preorder(root.right)中序遍历definorder(root):ifnotroot:return[]returninorder(root.left)+[root.val]+inorder(root.right)后序遍历defpostorder(root):ifnotroot:return[]returnpostorder(root.left)+postorder(root.right)+[root.val]解析：前序根左右，中序左根右，后序左右根。5.动态规划pythondeffib(n):ifn<=1:returnndp=[0](n+1)dp[1]=1foriinrange(2,n+1):dp[i]=dp[i-1]+dp[i-2]returndp[n]解析：斐波那契数列的典型应用，空间复杂度可优化为O(1)。三、系统设计答案与解析1.微博系统设计主要数据结构：pythonclassUser:def__init__(self,user_id,username):self.user_id=user_idself.username=usernameself.following=set()self.followers=set()self.tweets=[]classTweet:def__init__(self,tweet_id,user_id,content,timestamp):self.tweet_id=tweet_idself.user_id=user_idself.content=contentself.timestamp=timestampAPI设计：python用户注册defregister(username:str)->User:检查用户名是否存在创建新用户并返回发帖defpost_tweet(user_id:int,content:str)->Tweet:创建并返回新推文关注deffollow(user_id:int,target_id:int):添加关注关系点赞deflike(tweet_id:int,user_id:int):添加点赞记录解析：关注关系使用双向集合存储，推文使用时间戳排序。2.秒杀系统设计关键点：1.分布式锁：使用Redis或ZooKeeper实现分布式锁2.限流：使用令牌桶算法控制并发量3.消息队列：使用Kafka或RabbitMQ处理请求4.数据库优化：使用行锁或乐观锁5.熔断：防止雪崩效应6.缓存：使用Redis缓存库存架构示意：mermaidgraphLR用户-->限流器限流器-->分布式锁分布式锁-->库存服务库存服务-->数据库库存服务-->订单服务订单服务-->消息队列消息队列-->短信服务消息队列-->邮件服务3.短链接生成算法：pythonimporthashlibdefencode_url(url:str)->str:hash_obj=hashlib.md5(url.encode())short=hash_obj.hexdigest()[:6]returnshortdefdecode_url(short:str)->str:实际应用需要映射表return"/"+short解析：使用MD5哈希URL并取前6位。实际应用需要数据库记录映射关系。四、数据库与SQL答案与解析1.活跃用户SQLsqlSELECTcity,COUNT(DISTINCTuser_id)ASactive_usersFROMuser_loginWHERElogin_time>=NOW()-INTERVAL30DAYGROUPBYcityORDERBYactive_usersDESCLIMIT3;解析：使用DISTINCT和GROUPBY统计活跃用户，ORDERBY排序。2.事务ACIDACID特性：-原子性(Atomicity)：事务要么全部完成，要么全部不做-一致性(Consistency)：事务执行使数据库从一种一致性状态到另一种一致性状态-隔离性(Isolation)：并发执行的事务彼此隔离-持久性(Durability)：事务提交后结果永久保存使用场景：银行转账、订单处理等需要完整性的操作。3.电商订单表sqlCREATETABLEorders(order_idBIGINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,user_idBIGINTNOTNULL,product_idBIGINTNOTNULL,quantityINTDEFAULT1,total_priceDECIMAL(10,2)NOTNULL,created_atTIMESTAMPDEFAULTCURRENT_TIMESTAMP);INSERTINTOorders(user_id,product_id,quantity,total_price)VALUES(1,101,2,199.99);解析：使用自增主键，外键关联用户和商品表。五、网络与分布式答案与解析1.TCP三次握手过程：1.客户端发送SYN=1，seq=x到服务器2.服务器回复SYN=1,ACK=1,seq=y,ack=x+13.客户端回复ACK=1,ack=y+1不能是两次握手：防止已失效的连接请求报文段突然又传输到服务器，导致服务器错误回复。2.RESTfulAPI设计原则-使用HTTP方法：GET(查),POST(创建),PUT(更新),DELETE(删除)-资源导向：以资源为中心的URI设计-无状态：服务器不保存客户端状态-自描述性：URI和HTTP方法说明操作-分层系统：客户端不直接访问服务器-缓存：合理使用HTTP缓存机制示例：GET/usersPOST/usersGET/users/{id}PUT/users/{id}DELETE/users/{id}3.CAP理论-C(Consistency)：一致性-