2026年IT行业软件工程师面试题及解答指南

2026年IT行业软件工程师面试题及解答指南一、编程题（共3题，每题20分）题目1（20分）：实现一个LRU缓存机制要求：-设计一个LRU（LeastRecentlyUsed）缓存系统，支持get和put操作-get(key)-获取键key对应的值，如果键不存在返回-1-put(key,value)-插入或更新键值对。当缓存容量已满时，需要驱逐最久未使用的数据-使用双向链表和哈希表实现，保证O(1)时间复杂度示例：LRUCachecache=newLRUCache(2);cache.put(1,1);//缓存是{1=1}cache.put(2,2);//缓存是{1=1,2=2}cache.get(1);//返回1cache.put(3,3);//去除键2，缓存是{1=1,3=3}cache.get(2);//返回-1(未找到)cache.put(4,4);//去除键1，缓存是{4=4,3=3}cache.get(1);//返回-1(未找到)cache.get(3);//返回3cache.get(4);//返回4题目2（20分）：字符串转换整数（atoi）要求：-实现atoi函数，将非负字符串转换为整数-忽略前导空格-处理正负号-当数字超过32位整数范围时，返回INT_MAX或INT_MIN-遇到非数字字符时停止转换示例：Input:"-42"Output:-42Explanation:Thefirstnon-whitespacecharacteris'-',whichistheminussign.Then,wereadthenextcharacteranditis'4'.Thisisnotawhitespacecharactersowestopreadingmorecharacters.Theparsedintegeris-42.题目3（20分）：合并区间要求：-给定一个区间列表，合并所有重叠的区间-输出合并后的区间列表-区间用[start,end]表示，且start≤end示例：Input:[[1,3],[2,6],[8,10],[15,18]]Output:[[1,6],[8,10],[15,18]]Explanation:Sinceintervals[1,3]and[2,6]overlap,mergetheminto[1,6].二、算法题（共4题，每题15分）题目4（15分）：二叉树的最大深度要求：-给定二叉树的根节点，返回二叉树的最大深度-最大深度是从根节点到最远叶子节点的最长路径上的节点数示例：输入:[3,9,20,null,null,15,7]输出:3解释:3/\920/\157题目5（15分）：罗马数字转整数要求：-实现将罗马数字转换为整数-罗马数字由'I','V','X','L','C','D','M'组成-通常情况下，较小的数字在左边代表减法，在右边代表加法示例：Input:"MCMXCIV"Output:1994Explanation:M=1000,CM=900,XC=90,IV=4题目6（15分）：搜索插入位置要求：-给定一个排序数组和一个目标值，返回目标值在数组中的插入位置-如果数组中存在目标值，返回其索引-如果不存在，返回它应该被插入的位置示例：Input:nums=[1,3,5,6],target=5Output:2题目7（15分）：最长回文子串要求：-给定一个字符串，找到最长的回文子串的长度-可以使用动态规划或中心扩展法示例：Input:"babad"Output:3Explanation:"bab"or"aba"areboththelongestpalindromicsubstrings.三、系统设计题（共2题，每题25分）题目8（25分）：设计一个简单的微博系统要求：-设计一个支持基本功能的微博系统-功能要求：发布微博、获取关注者的微博流、关注/取消关注-说明数据结构选择、主要接口设计、性能考虑题目9（25分）：设计一个短链接系统要求：-设计一个短链接系统，实现长链接到短链接的转换-需要考虑：-链接转换的随机性和唯一性-高并发处理能力-定期清理无效链接-说明系统架构、数据存储方案、主要技术选型答案与解析编程题答案题目1：实现一个LRU缓存机制（20分）答案：javaclassLRUCache{privateintcapacity;privateMap<Integer,Node>map;privateNodehead,tail;classNode{intkey;intvalue;Nodeprev;Nodenext;Node(intkey,intvalue){this.key=key;this.value=value;}}publicLRUCache(intcapacity){this.capacity=capacity;map=newHashMap<>();head=newNode(0,0);tail=newNode(0,0);head.next=tail;tail.prev=head;}publicintget(intkey){Nodenode=map.get(key);if(node==null)return-1;moveToHead(node);returnnode.value;}publicvoidput(intkey,intvalue){Nodenode=map.get(key);if(node==null){NodenewNode=newNode(key,value);map.put(key,newNode);addToHead(newNode);if(map.size()>capacity){NodetoDel=tail.prev;removeNode(toDel);map.remove(toDel.key);}}else{node.value=value;moveToHead(node);}}privatevoidaddToHead(Nodenode){node.prev=head;node.next=head.next;head.next.prev=node;head.next=node;}privatevoidremoveNode(Nodenode){node.prev.next=node.next;node.next.prev=node.prev;}privatevoidmoveToHead(Nodenode){removeNode(node);addToHead(node);}}解析：-使用双向链表维护访问顺序，头节点指向最近访问，尾节点指向最久未访问-哈希表实现O(1)时间复杂度的get操作-put操作时，如果键已存在则更新值并移动到头部；如果超出容量则删除尾节点-添加、删除、移动操作均通过调整指针实现，保证O(1)复杂度题目2：字符串转换整数（atoi）（15分）答案：javapublicclassSolution{publicintmyAtoi(Strings){if(s==null||s.length()==0)return0;inti=0,n=s.length();intsign=1;longresult=0;//去除前导空格while(i<n&&s.charAt(i)=='')i++;//处理正负号if(i<n&&(s.charAt(i)=='+'||s.charAt(i)=='-')){sign=(s.charAt(i)=='-')?-1:1;i++;}//转换数字while(i<n){charc=s.charAt(i);if(c<'0'||c>'9')break;result=result10+(c-'0');//检查溢出if(sign==1&&result>Integer.MAX_VALUE)returnInteger.MAX_VALUE;if(sign==-1&&-result<Integer.MIN_VALUE)returnInteger.MIN_VALUE;i++;}return(int)(signresult);}}解析：-遵循"去除空格→解析符号→转换数字→检查溢出"的逻辑-使用long类型存储中间结果避免溢出问题-对INT_MAX/INT_MIN进行判断，确保在32位整数范围内-遇到非数字字符时立即停止转换，不处理后续字符题目3：合并区间（15分）答案：javapublicclassSolution{publicint[][]merge(int[][]intervals){if(intervals==null||intervals.length==0)returnnewint[0][2];//按起点排序Arrays.sort(intervals,(a,b)->Ipare(a[0],b[0]));List<int[]>result=newArrayList<>();int[]prev=intervals[0];result.add(prev);for(inti=1;i<intervals.length;i++){int[]curr=intervals[i];if(prev[1]>=curr[0]){//重叠prev[1]=Math.max(prev[1],curr[1]);}else{//不重叠prev=curr;result.add(prev);}}returnresult.toArray(newint[result.size()][]);}}解析：-先按区间的起始位置进行排序-遍历排序后的区间列表，比较当前区间与结果列表中最后一个区间的终点-如果重叠则合并（更新终点为两者最大值），否则添加新区间-最终结果转换为二维数组返回答案与解析（续）算法题答案题目4：二叉树的最大深度（15分）答案：java//递归解法publicclassSolution{publicintmaxDepth(TreeNoderoot){if(root==null)return0;return1+Math.max(maxDepth(root.left),maxDepth(root.right));}}//迭代解法（BFS）publicclassSolution{publicintmaxDepth(TreeNoderoot){if(root==null)return0;intdepth=0;Queue<TreeNode>queue=newLinkedList<>();queue.offer(root);while(!queue.isEmpty()){depth++;intsize=queue.size();for(inti=0;i<size;i++){TreeNodenode=queue.poll();if(node.left!=null)queue.offer(node.left);if(node.right!=null)queue.offer(node.right);}}returndepth;}}解析：-递归解法：递归计算左右子树深度，取最大值加1-迭代解法（BFS）：层序遍历，每层深度+1-时间复杂度：O(n)，n为节点数-空间复杂度：递归解法O(h)，迭代解法O(n)题目5：罗马数字转整数（15分）答案：javapublicclassSolution{publicintromanToInt(Strings){if(s==null||s.length()==0)return0;Map<Character,Integer>map=newHashMap<>();map.put('I',1);map.put('V',5);map.put('X',10);map.put('L',50);map.put('C',100);map.put('D',500);map.put('M',1000);intresult=0;intprev=0;for(inti=s.length()-1;i>=0;i--){intcurr=map.get(s.charAt(i));if(curr<prev){result-=curr;}else{result+=curr;prev=curr;}}returnresult;}}解析：-从右向左遍历罗马数字-如果当前值小于前一个值，则减去当前值（表示减法情况）-否则加上当前值（表示加法情况）-使用哈希表存储罗马数字对应值，提高查找效率-时间复杂度：O(n)，n为字符串长度-空间复杂度：O(1)，哈希表大小固定题目6：搜索插入位置（15分）答案：javapublicclassSolution{publicintsearchInsert(int[]nums,inttarget){intleft=0,right=nums.length-1;while(left<=right){intmid=left+(right-left)/2;if(nums[mid]==target)returnmid;if(nums[mid]<target)left=mid+1;elseright=mid-1;}returnleft;}}解析：-二分查找变体-如果找到target，返回索引-如果未找到，left指向第一个大于target的位置-对于[1,3,5,6]target=5，left最终会指向索引2-对于target=2，left最终指向索引1-对于target=7，left最终指向索引4（插入位置）-时间复杂度：O(logn)-空间复杂度：O(1)题目7：最长回文子串（15分）答案：javapublicclassSolution{publicStringlongestPalindrome(Strings){if(s==null||s.length()<1)return"";intstart=0,end=0;for(inti=0;i<s.length();i++){intlen1=expandAroundCenter(s,i,i);intlen2=expandAroundCenter(s,i,i+1);intlen=Math.max(len1,len2);if(len>end-start){start=i-(len-1)/2;end=i+len/2;}}returns.substring(start,end+1);}privateintexpandAroundCenter(Strings,intleft,intright){while(left>=0&&right<s.length()&&s.charAt(left)==s.charAt(right)){left--;right++;}returnright-left-1;}}解析：-中心扩展法：每个字符（或字符间）作为中心，向两边扩展-考虑两种情况：奇数长度回文（如"aba"）和偶数长度回文（如"abba"）-记录最大回文子串的起始和结束位置-时间复杂度：O(n^2)-空间复杂度：O(1)系统设计题答案题目8：设计一个简单的微博系统（25分）要求：-设计支持基本功能的微博系统-功能要求：发布微博、获取关注者的微博流、关注/取消关注-说明数据结构选择、主要接口设计、性能考虑答案：1.数据模型设计：-用户（User）：用户ID、昵称、关注列表、粉丝列表-微博（Tweet）：微博ID、用户ID、内容、发布时间、点赞数-关注关系（Follow）：用户ID、关注用户ID2.核心接口设计：java//用户相关interfaceUserService{UsergetUser(StringuserId);voidfollowUser(StringuserId,StringfollowId);voidunfollowUser(StringuserId,StringfollowId);}//微博相关interfaceTweetService{TweetpostTweet(StringuserId,Stringcontent);List<Tweet>getTimeline(StringuserId);List<Tweet>getFeed(StringuserId);voidlikeTweet(StringuserId,StringtweetId);}3.系统架构：-数据存储：-用户和关注关系：关系型数据库（如MySQL）-微博：NoSQL数据库（如MongoDB）或分片存储-缓存层：Redis