2026年IT行业软件开发工程师面试题目

2026年IT行业软件开发工程师面试题目一、编程语言基础（5题，每题10分，共50分）1.Java编程题（10分）编写一个Java方法，接收一个整数数组，返回数组中所有奇数的平方和。例如，输入`[1,2,3,4,5]`，返回`1^2+3^2+5^2=35`。要求不使用任何第三方库。2.Python编程题（10分）实现一个函数`group_anagrams`，接收一个字符串列表，将其中是字母异位词的字符串分组。例如，输入`["eat","tea","tan","ate","nat","bat"]`，返回`[["eat","tea","ate"],["tan","nat"],["bat"]]`。3.C++编程题（10分）编写一个C++函数，实现快速排序算法。输入一个整数数组，原地排序并返回排序后的数组。例如，输入`[3,1,4,1,5,9,2,6,5,3]`，返回`[1,1,2,3,3,4,5,5,6,9]`。4.JavaScript编程题（10分）编写一个JavaScript函数，检查一个字符串是否为回文字符串（忽略大小写和空格）。例如，`isPalindrome("Aman,aplan,acanal:Panama")`应返回`true`。5.Go编程题（10分）编写一个Go函数，统计一个字符串中每个字符的出现次数，返回一个`map[rune]int`。例如，输入`"hello"`，返回`{'h':1,'e':1,'l':2,'o':1}`。二、数据结构与算法（5题，每题15分，共75分）1.二叉树遍历（15分）给定一个二叉树，编写代码实现前序遍历（根-左-右）。例如，输入二叉树`[3,9,20,null,null,15,7]`（对应结构为：3/\920/\157返回`[3,9,20,15,7]`。2.动态规划（15分）编写一个动态规划算法，计算给定数组的最长递增子序列（LIS）长度。例如，输入`[10,9,2,5,3,7,101,18]`，返回`4`（子序列`[2,3,7,101]`）。3.图算法（15分）实现图的深度优先搜索（DFS）算法，输入邻接表表示的图，返回访问顺序。例如：graph={"A":["B","C"],"B":["D"],"C":["E"],"D":["F"],"E":[],"F":[]}返回`["A","B","D","F","C","E"]`。4.哈希表应用（15分）编写一个函数，找出数组中不重复的两个数，已知数组中每个数最多重复一次。例如，输入`[1,2,1,3,2,5]`，返回`[3,5]`。5.链表操作（15分）实现链表的合并排序函数，输入两个有序链表，返回合并后的有序链表。例如：list1=1->2->4,list2=1->3->4返回`1->1->2->3->4->4`。三、系统设计与架构（3题，每题20分，共60分）1.短链接系统设计（20分）设计一个短链接系统（如TinyURL），要求：-输入长链接，返回短链接。-短链接全局唯一且可快速生成。-支持通过短链接快速解析回长链接。说明核心数据结构、算法和数据库设计。2.高并发计数器设计（20分）设计一个支持高并发访问的计数器系统，要求：-支持原子自增操作。-可水平扩展。-说明数据存储方案（如Redis或数据库）及实现思路。3.消息队列选型与实现（20分）比较RabbitMQ和Kafka的优缺点，并说明在以下场景下如何选择：-场景1：订单系统异步通知。-场景2：大数据实时处理。提出至少一种具体实现方案。四、数据库与中间件（2题，每题25分，共50分）1.SQL优化（25分）优化以下SQL查询：sqlSELECTFROMordersWHEREstatus='shipped'ANDcreated_atBETWEEN'2026-01-01'AND'2026-06-30'ORDERBYcreated_atDESCLIMIT1000;说明优化思路（索引、分表等）。2.分布式缓存设计（25分）设计一个分布式缓存系统（如使用Redis），要求：-支持高可用和水平扩展。-处理缓存穿透、击穿、雪崩问题。-说明数据同步和过期策略。五、项目与系统分析（3题，每题30分，共90分）1.分布式事务解决方案（30分）说明CAP理论，并比较2PC和TCC分布式事务方案的优缺点。设计一个适用于电商订单支付的轻量级分布式事务方案。2.微服务架构实践（30分）阐述微服务架构的核心原则，并说明在以下场景下如何拆分服务：-场景1：一个大型电商平台（商品、订单、支付、物流）。-场景2：一个在线视频平台（用户、视频、播放、推荐）。3.性能优化案例分析（30分）假设一个电商首页接口响应缓慢，分析可能的原因（网络、数据库、代码逻辑等），并提出至少3个优化方案。答案与解析一、编程语言基础1.Java奇数平方和javapublicstaticintsumOfOddSquares(int[]arr){intsum=0;for(intnum:arr){if(num%2!=0){sum+=numnum;}}returnsum;}解析：遍历数组，判断奇数后平方累加。注意避免使用`Math.pow`等复杂方法。2.Python字母异位词分组pythonfromcollectionsimportdefaultdictdefgroup_anagrams(words):groups=defaultdict(list)forwordinwords:sorted_word=''.join(sorted(word))groups[sorted_word].append(word)returnlist(groups.values())解析：将每个词排序后作为键，原词加入对应列表。默认字典自动去重。3.C++快速排序cppvoidquickSort(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：标准快速排序实现，三路划分可优化重复元素。4.JavaScript回文字符串javascriptfunctionisPalindrome(s){s=s.replace(/[^a-zA-Z0-9]/g,'').toLowerCase();letleft=0,right=s.length-1;while(left<right){if(s[left]!==s[right])returnfalse;left++;right--;}returntrue;}解析：忽略非字母数字，双指针从两头向中间比较。5.Go字符统计gofunccountChars(sstring)map[rune]int{count:=make(map[rune]int)for_,ch:=ranges{count[ch]++}returncount;}解析：遍历字符串，统计每个`rune`（Unicode字符）出现次数。二、数据结构与算法1.二叉树前序遍历pythondefpreorderTraversal(root):ifnotroot:return[]stack,res=[root],[]whilestack:node=stack.pop()res.append(node.val)ifnode.right:stack.append(node.right)ifnode.left:stack.append(node.left)returnres解析：递归或栈实现，前序顺序为根-左-右。2.最长递增子序列javapublicintlengthOfLIS(int[]nums){int[]dp=newint[nums.length];Arrays.fill(dp,1);for(inti=1;i<nums.length;i++){for(intj=0;j<i;j++){if(nums[i]>nums[j]){dp[i]=Math.max(dp[i],dp[j]+1);}}}intmax=0;for(intval:dp)max=Math.max(max,val);returnmax;}解析：动态规划，`dp[i]`表示以`nums[i]`结尾的LIS长度。3.图DFS遍历javascriptfunctiondfs(graph,node,visited,order){if(!visited[node]){visited[node]=true;order.push(node);for(letneighborofgraph[node]){dfs(graph,neighbor,visited,order);}}}functiondepthFirstSearch(graph){letvisited={},order=[];for(letnodeingraph){dfs(graph,node,visited,order);}returnorder;}解析：递归实现，标记已访问节点，防止无限循环。4.找出唯一两个数pythondeffindDuplicates(nums):xor=0fornuminnums:xor^=numrightmostBit=xor&-xorx=0fornuminnums:ifnum&rightmostBit:x^=numy=xor^xreturn[x,y]解析：异或去重，先求所有数的异或，再按位分组求唯一数。5.合并有序链表pythonclassListNode:def__init__(self,val=0,next=None):self.val=valself.next=nextdefmergeTwoLists(l1,l2):dummy=ListNode(0)current=dummywhilel1andl2:ifl1.val<l2.val:current.next=l1l1=l1.nextelse:current.next=l2l2=l2.nextcurrent=current.nextcurrent.next=l1orl2returndummy.next解析：迭代方式合并，使用哑节点简化边界处理。三、系统设计与架构1.短链接系统设计-核心数据结构：使用UUID或自增ID作为映射键，存储在Redis或数据库中。-算法：将ID编码为62进制短字符串（如`a-zA-Z0-9`），可使用Base62编码。-数据库设计：表结构包含`short_id`,`long_url`,`timestamp`。-优化：使用分布式缓存缓存热点短链接，减少数据库访问。2.高并发计数器设计-Redis方案：使用`INCR`命令，原子性自增。-数据库方案：使用事务+锁或乐观锁（如`SELECT...FORUPDATE`）。-水平扩展：Redis可集群部署，数据库可分库分表。3.消息队列选型-RabbitMQ：适合顺序性要求高的场景（如订单通知）。-Kafka：适合高吞吐量场景（如日志聚合）。-实现方案：-订单通知：RabbitMQ单消费者确认机制。-大数据：Kafka+Spark/Flink实时处理。四、数据库与中间件1.SQL优化-索引：在`status`和`created_at`上创建复合索引。-分表：按月分表（`orders_202601`,`orders_202602`等）。-查询优化：改用`WHEREstatus='shipped'ANDcreated_at>='2026-01-01'`可减少范围扫描。2.分布式缓存设计-高可用：Redis集群，主从复制。-缓存问题：-穿透：使用布隆过滤器或存空值。-击穿：使用互斥锁或设置默认值。-雪崩：设置过期时间随机化。-数据同步：通过消息队列同步更新缓存。五、项目与系统分析1.分布式事务-CAP理论：分布式系统只能同时满足C