2026年软件工程师面试题集与解答指南

2026年软件工程师面试题集与解答指南一、编程能力测试（共5题，每题10分，总分50分）题目1（Java编程，10分）请用Java实现一个方法，输入一个字符串，返回该字符串中所有唯一字符的集合。例如，输入"abaccde"，返回"a,c,d,e"。javaimportjava.util.;publicclassUniqueCharacters{publicstaticSet<Character>getUniqueChars(Stringinput){if(input==null||input.isEmpty()){returnCollections.emptySet();}//使用HashSet存储唯一字符Set<Character>uniqueChars=newHashSet<>();//使用HashMap记录字符出现次数Map<Character,Integer>countMap=newHashMap<>();for(charc:input.toCharArray()){countMap.put(c,countMap.getOrDefault(c,0)+1);}//添加出现次数为1的字符到结果集for(Map.Entry<Character,Integer>entry:countMap.entrySet()){if(entry.getValue()==1){uniqueChars.add(entry.getKey());}}returnuniqueChars;}publicstaticvoidmain(String[]args){Stringinput="abaccde";Set<Character>result=getUniqueChars(input);System.out.println(String.join(",",result));}}解析：1.首先判断输入字符串是否为空，若为空则直接返回空集合2.使用HashMap记录每个字符出现的次数3.遍历HashMap，将出现次数为1的字符添加到结果集4.最后返回结果集，保持字符顺序（Java9+可以使用LinkedHashSet）题目2（Python编程，10分）请实现一个函数，接收一个整数列表，返回一个列表，其中包含原始列表中所有子列表的最小值。如果子列表为空，则返回0。例如，输入[[4,2,5],[1],[],[7,6,3]]，返回[2,1,0,3]。pythondefmin_of_sublists(lst):result=[]forsublistinlst:ifnotsublist:result.append(0)else:result.append(min(sublist))returnresult测试代码test_input=[[4,2,5],[1],[],[7,6,3]]print(min_of_sublists(test_input))#输出:[2,1,0,3]解析：1.遍历输入列表中的每个子列表2.对于每个子列表，检查是否为空3.如果为空，添加0到结果列表4.如果不为空，使用内置min()函数找到最小值并添加到结果列表5.返回最终结果列表题目3（JavaScript编程，10分）请实现一个函数，接收一个字符串，返回一个对象，其中包含每个字母出现的次数。忽略大小写和非字母字符。例如，输入"Hello,World!"，返回{"h":1,"e":1,"l":3,"o":2,"w":1,"r":1,"d":1}。javascriptfunctioncountLetters(str){constresult={};//转换为小写并移除非字母字符constcleanedStr=str.toLowerCase().replace(/[^a-z]/g,'');for(letcharofcleanedStr){if(result[char]){result[char]++;}else{result[char]=1;}}returnresult;}//测试代码constinput="Hello,World!";console.log(countLetters(input));解析：1.将输入字符串转换为小写2.使用正则表达式移除所有非字母字符3.遍历清理后的字符串4.对于每个字符，在结果对象中记录其出现次数5.返回结果对象题目4（C++编程，10分）请实现一个函数，接收一个整数n，返回斐波那契数列的第n项。假设n从0开始计数。例如，n=6返回8（斐波那契序列：0,1,1,2,3,5,8）。cppinclude<iostream>//递归方法（效率较低）intfibonacciRecursive(intn){if(n<=1){returnn;}returnfibonacciRecursive(n-1)+fibonacciRecursive(n-2);}//动态规划方法（效率更高）intfibonacciDP(intn){if(n<=1){returnn;}intprev=0;intcurr=1;for(inti=2;i<=n;i++){intnext=prev+curr;prev=curr;curr=next;}returncurr;}intmain(){intn=6;std::cout<<"FibonacciDP:"<<fibonacciDP(n)<<std::endl;//std::cout<<"FibonacciRecursive:"<<fibonacciRecursive(n)<<std::endl;return0;}解析：1.斐波那契数列定义：F(0)=0,F(1)=1,F(n)=F(n-1)+F(n-2)（n>1）2.递归方法简单但效率低（时间复杂度O(2^n)）3.动态规划方法使用迭代存储中间结果，效率高（时间复杂度O(n)）4.动态规划方法只需要O(1)空间复杂度5.示例中提供了两种实现方式，推荐使用动态规划方法题目5（算法设计，10分）请设计一个算法，找出数组中第三大的数。如果数组中的最大数出现多次，则不计算在内。例如，输入[1,2,-2147483648,2,3]，返回-2147483648。pythondefthird_largest(nums):初始化三个变量存储前三大的数first=second=third=float('-inf')fornuminnums:跳过等于最大值的数ifnum==firstornum==secondornum==third:continueifnum>first:third=secondsecond=firstfirst=numelifnum>second:third=secondsecond=numelifnum>third:third=numreturnthirdifthird!=float('-inf')else-1测试代码test_cases=[[1,2,-2147483648,2,3],[1,1,2],[1,2],[1],[1,2,2,5,3,5]]forcaseintest_cases:print(f"Input:{case}->Output:{third_largest(case)}")解析：1.初始化三个变量存储前三大的数，初始值为负无穷2.遍历数组中的每个数3.跳过等于前三大的数4.如果当前数大于第一大的数，更新前三大的数5.否则如果当前数大于第二大的数，更新第二、三大小的数6.否则如果当前数大于第三大的数，更新第三大的数7.最后返回第三大的数，如果不存在则返回-1二、系统设计测试（共3题，每题15分，总分45分）题目6（分布式系统设计，15分）设计一个高可用的短链接服务。要求：1.支持每天千万级访问量2.链接生成快速3.支持自定义短链接前缀4.需要考虑垃圾回收机制解答要点：1.系统架构：-使用无状态服务架构，便于水平扩展-采用微服务设计，分为API网关、短链接生成服务、存储服务、缓存服务-部署在Kubernetes集群中，实现自动扩缩容2.短链接生成：-使用62进制的短码（a-z,A-Z,0-9）-采用Base62编码：将ID转换为62进制字符串-使用分布式唯一ID生成器（如TwitterSnowflake算法）3.数据存储：-使用Redis缓存热点链接，TTL设置为24小时-使用MySQL/PostgreSQL存储链接映射关系-使用分布式文件系统（如Ceph）存储原始长链接内容4.垃圾回收：-设置软删除机制，链接访问后增加访问计数-定期扫描低访问量的链接，进行软删除-超过30天未访问的链接进行硬删除-提供管理后台手动回收功能5.自定义前缀：-在API网关中验证前缀有效性-使用前缀+随机码的方式生成唯一链接-前缀长度限制为1-10个字符6.高可用设计：-API网关使用负载均衡器分发请求-所有服务部署多副本，使用健康检查-数据库使用主从复制和读写分离-使用DNS轮询和健康检查实现服务发现题目7（数据库设计，15分）设计一个社交媒体通知系统数据库。要求：1.支持用户接收多种类型的通知（点赞、评论、关注等）2.支持按时间范围查询通知3.支持按用户偏好筛选通知4.需要考虑性能和可扩展性解答要点：1.数据模型：users(user_idPK,username,...)notifications(notification_idPK,user_idFK,type,content,created_at,read_at,is_pinned)notification_types(type_idPK,name,icon)user_preferences(user_idFKPK,pref_type,value)2.表结构设计：-notifications表：-使用UUID作为notification_id-created_at使用TIMESTAMPWITHTIMEZONE-read_at使用TIMESTAMPWITHTIMEZONE，默认为NULL-is_pinned布尔值，标记是否置顶-notification_types表：-存储通知类型（LIKE,COMMENT,FOLLOW,etc.）-user_preferences表：-存储用户通知偏好（如LIKE通知是否开启）3.索引设计：-notifications：创建索引(user_id,created_atDESC)-notifications：创建索引(type)-notifications：创建索引(is_pinned)-user_preferences：创建索引(user_id)4.查询优化：-按用户获取通知：sqlSELECTFROMnotificationsWHEREuser_id=?ANDread_atISNULLORDERBYcreated_atDESCLIMIT50-按时间范围查询：sqlSELECTFROMnotificationsWHEREuser_id=?ANDcreated_atBETWEEN?AND?ORDERBYcreated_atDESC-按偏好筛选：sqlSELECTn.FROMnotificationsnJOINuser_preferencespONn.user_id=p.user_idWHEREn.user_id=?ANDn.type=p.pref_typeORDERBYn.created_atDESC5.可扩展性设计：-使用分区表存储历史通知-使用消息队列（如Kafka）处理通知事件-使用缓存（Redis）存储用户未读通知计数-使用异步任务处理通知推送6.性能优化：-使用批量插入减少数据库压力-使用延迟删除避免频繁更新-使用通知摘要功能减少数据量-使用预读机制提前加载通知题目8（API设计，15分）设计一个RESTfulAPI接口，用于管理在线课程。要求：1.支持创建、读取、更新、删除课程2.支持按分类、标签、讲师筛选课程3.支持分页和排序4.需要考虑安全性设计解答要点：1.资源命名：-基础路径：`/api/v1/courses`-创建：`POST/api/v1/courses`-获取单个：`GET/api/v1/courses/{course_id}`-获取列表：`GET/api/v1/courses`-更新：`PUT/api/v1/courses/{course_id}`-删除：`DELETE/api/v1/courses/{course_id}`-筛选：`GET/api/v1/courses?category=xxx&tags=yyy&instructor=zzz`2.请求参数：-分页参数：`page`（默认1），`limit`（默认10）-排序参数：`sort_by`（默认created_at），`order`（asc/desc）-筛选参数：`category`，`tags`（逗号分隔），`instructor`-搜索参数：`q`（模糊搜索标题和描述）3.安全设计：-使用JWT进行身份验证-实现RBAC权限控制：-管理员：创建、更新、删除所有课程-讲师：创建、更新、删除自己的课程-学生：只能查看课程-限制管理员操作频率（如创建课程每分钟不超过10次）-使用HTTPS保护数据传输-对敏感字段进行脱敏处理4.响应格式：-成功响应：json{"status":"success","data":{"course_id":"uuid","title":"课程标题","description":"课程描述","category":"分类","tags":["标签1","标签2"],"instructor":"讲师名称","price":99.99,"created_at":"2026-01-01T12:00:00Z","updated_at":"2026-01-02T15:00:00Z"}}-错误响应：json{"status":"error","code":404,"message":"课程不存在"}5.性能优化：-使用缓存（Redis）存储热门课程-使用预加载机制加载关联数据-使用分页查询减少数据传输量-使用查询优化器分析慢查询并优化6.API版本控制：-使用路径版本控制（/api/v1/courses）-避免在老版本中删除字段-使用兼容性设计保持向后兼容三、数据库编程测试（共2题，每题10分，总分20分）题目9（SQL编程，10分）假设有一个电商订单表orders，包含字段：order_id（订单ID），customer_id（客户ID），order_date（订单日期），amount（订单金额）。请编写SQL查询：1.查找2025年每个月的总销售额2.查找每个客户的总消费金额，并按消费金额降序排列3.查找消费金额最高的客户及其消费金额sql--1.查找2025年每个月的总销售额SELECTTO_CHAR(order_date,'YYYY-MM')ASmonth,SUM(amount)AStotal_salesFROMordersWHEREEXTRACT(YEARFROMorder_date)=2025GROUPBYTO_CHAR(order_date,'YYYY-MM')ORDERBYmonth;--2.查找每个客户的总消费金额，并按消费金额降序排列SELECTcustomer_id,SUM(amount)AStotal_spentFROMordersGROUPBYcustomer_idORDERBYtotal_spentDESC;--3.查找消费金额最高的客户及其消费金额SELECTcustomer_id,SUM(amount)AStotal_spentFROMordersGROUPBYcustomer_idORDERBYtotal_spentDESCLIMIT1;解析：1.使用TO_CHAR和EXTRACT函数处理日期2.使用GROUPBY对月份进行分组3.使用SUM函数计算总销售额4.对客户进行分组并计算总消费金额5.使用ORDERBY进行降序排列6.使用LIMIT1获取最高消费客户题目10（数据库优