2026年IT行业技术面试编程能力测试题

2026年IT行业技术面试编程能力测试题一、编程语言基础（共3题，每题10分，总分30分）题1（Java基础）编写一个Java方法，实现将一个字符串中的所有大写字母转换为小写字母，所有小写字母转换为大写字母，其他字符保持不变。例如，输入`"HelloWorld!"`，输出`"hELLOwORLD!"`。要求不使用Java内置的`toLowerCase()`或`toUpperCase()`方法。题2（Python基础）定义一个Python函数，接收一个列表作为参数，返回一个新列表，其中包含原列表中所有奇数元素，且顺序与原列表一致。例如，输入`[1,2,3,4,5,6]`，输出`[1,3,5]`。题3（C++基础）用C++实现一个简单的单向链表，包含`push_back`（在链表末尾添加元素）、`pop_back`（删除链表末尾元素）和`print_list`（打印链表所有元素）三个方法。链表节点数据类型为`int`。二、算法与数据结构（共5题，每题10分，总分50分）题4（动态规划）给定一个整数数组`nums`和一个整数`target`，编写一个函数，返回数组中和为目标`target`的两个不同数字的索引。你可以假设每个输入都只对应一个答案，且不能重复使用同一个元素。例如，输入`nums=[2,7,11,15],target=9`，输出`[0,1]`（因为`nums[0]+nums[1]=2+7=9`）。题5（树遍历）编写一个函数，实现二叉树的深度优先遍历（前序遍历）。可以使用递归或迭代方式实现。假设二叉树节点定义如下：pythonclassTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=right题6（贪心算法）有一个背包，容量为`W`，给定`n`个物品，每个物品的重量为`weights[i]`，价值为`values[i]`。请编写一个函数，计算背包能够装入的最大价值。假设所有物品重量均不超过背包容量。题7（排序算法）实现快速排序算法，对输入的整数数组进行降序排序。要求不使用内置排序函数。题8（图算法）给定一个无向图，用邻接矩阵表示。编写一个函数，判断该图是否为二分图（即可以染成两种颜色，使得相邻节点的颜色不同）。例如：输入:graph=[[1,1,0],[1,1,0],[0,0,1]]输出:false解释:无解。三、数据库与SQL（共2题，每题15分，总分30分）题9（SQL查询）假设有一个`employees`表，包含以下字段：`id`（员工ID）、`name`（姓名）、`department`（部门）、`salary`（工资）。编写SQL查询，返回每个部门的平均工资，且只显示平均工资大于等于`5000`的部门。结果按平均工资降序排列。题10（SQL优化）以下SQL查询存在性能问题，请优化它：sqlSELECTname,salaryFROMemployeesWHEREsalary>(SELECTAVG(salary)FROMemployees);请说明优化思路，并提供优化后的SQL代码。四、系统设计与架构（共2题，每题20分，总分40分）题11（分布式系统）设计一个简单的分布式缓存系统，要求支持以下功能：1.缓存写入和读取。2.缓存过期机制（例如，5分钟后数据过期）。3.高可用性（节点宕机时能自动切换）。请简述系统架构设计，并说明关键技术选型。题12（微服务）假设一个电商平台需要支持订单管理、商品管理、用户管理三个核心模块，请设计一个微服务架构，说明：1.各模块的职责划分。2.服务间如何通信（同步/异步）。3.如何处理服务间的数据一致性问题。五、网络安全（共1题，25分）题13（密码学）解释对称加密和非对称加密的区别，并分别举例说明它们在实际应用中的场景。例如，HTTPS协议中使用了哪种加密方式？为什么？答案与解析一、编程语言基础题1（Java基础）javapublicclassCaseConverter{publicstaticStringconvertCase(Stringinput){char[]chars=input.toCharArray();for(inti=0;i<chars.length;i++){if(chars[i]>='a'&&chars[i]<='z'){chars[i]=(char)(chars[i]-'a'+'A');}elseif(chars[i]>='A'&&chars[i]<='Z'){chars[i]=(char)(chars[i]-'A'+'a');}}returnnewString(chars);}publicstaticvoidmain(String[]args){Stringinput="HelloWorld!";Stringoutput=convertCase(input);System.out.println(output);//hELLOwORLD!}}解析：通过遍历字符串的每个字符，判断其是否为小写字母（`'a'`到`'z'`）或大写字母（`'A'`到`'Z'`），然后通过ASCII码转换实现大小写反转。例如，`'a'`的ASCII码是97，`'A'`是65，差值为32，因此可以通过`chars[i]-'a'+'A'`将小写转大写，反之亦然。题2（Python基础）pythondeffilter_odds(nums):return[numfornuminnumsifnum%2!=0]示例print(filter_odds([1,2,3,4,5,6]))#输出:[1,3,5]解析：使用列表推导式，遍历输入列表`nums`，保留所有满足`num%2!=0`（即奇数）的元素。列表推导式简洁高效，适用于此类筛选问题。题3（C++基础）cppinclude<iostream>usingnamespacestd;structListNode{intval;ListNodenext;ListNode(intx):val(x),next(nullptr){}};classLinkedList{public:ListNodehead;LinkedList():head(nullptr){}voidpush_back(intval){ListNodenewNode=newListNode(val);if(!head){head=newNode;return;}ListNodetemp=head;while(temp->next)temp=temp->next;temp->next=newNode;}voidpop_back(){if(!head)return;if(!head->next){deletehead;head=nullptr;return;}ListNodetemp=head;while(temp->next->next)temp=temp->next;deletetemp->next;temp->next=nullptr;}voidprint_list(){ListNodetemp=head;while(temp){cout<<temp->val<<"";temp=temp->next;}cout<<endl;}};intmain(){LinkedListlist;list.push_back(1);list.push_back(2);list.push_back(3);list.print_list();//输出:123list.pop_back();list.print_list();//输出:12return0;}解析：单向链表由节点构成，每个节点包含`val`和`next`指针。`push_back`方法在链表末尾添加新节点，`pop_back`方法删除末尾节点，`print_list`方法遍历链表并打印所有元素。二、算法与数据结构题4（动态规划）pythondeftwo_sum(nums,target):num_to_index={}fori,numinenumerate(nums):complement=target-numifcomplementinnum_to_index:return[num_to_index[complement],i]num_to_index[num]=ireturn[]示例print(two_sum([2,7,11,15],9))#输出:[0,1]解析：使用哈希表记录每个数字及其索引，遍历数组时检查`target-num`是否已存在于哈希表中。如果存在，返回对应索引；否则，将当前数字加入哈希表。时间复杂度为O(n)。题5（树遍历）python前序遍历（递归）defpreorder_recursive(root):ifnotroot:return[]return[root.val]+preorder_recursive(root.left)+preorder_recursive(root.right)前序遍历（迭代）defpreorder_iterative(root):ifnotroot:return[]stack,output=[root],[]whilestack:node=stack.pop()output.append(node.val)ifnode.right:stack.append(node.right)ifnode.left:stack.append(node.left)returnoutput示例classTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=rightroot=TreeNode(1,TreeNode(2),TreeNode(3))print(preorder_recursive(root))#输出:[1,2,3]print(preorder_iterative(root))#输出:[1,2,3]解析：前序遍历的顺序是根节点→左子树→右子树。递归方法直接调用自身，迭代方法使用栈模拟递归过程。两者都能正确遍历二叉树。题6（贪心算法）pythondefknapsack(W,weights,values):n=len(weights)dp=[0](W+1)foriinrange(n):forwinrange(W,weights[i]-1,-1):dp[w]=max(dp[w],dp[w-weights[i]]+values[i])returndp[W]示例W=50weights=[10,20,30]values=[60,100,120]print(knapsack(W,weights,values))#输出:220解析：动态规划解法，从后向前更新dp数组，表示背包容量从0到W时能装入的最大价值。贪心解法可能不适用，但动态规划可以保证最优解。题7（排序算法）javapublicclassQuickSort{publicstaticvoidquickSort(int[]arr,intlow,inthigh){if(low<high){intpivotIndex=partition(arr,low,high);quickSort(arr,low,pivotIndex-1);quickSort(arr,pivotIndex+1,high);}}privatestaticintpartition(int[]arr,intlow,inthigh){intpivot=arr[high];inti=low-1;for(intj=low;j<high;j++){if(arr[j]>pivot){//降序排序i++;swap(arr,i,j);}}swap(arr,i+1,high);returni+1;}privatestaticvoidswap(int[]arr,inti,intj){inttemp=arr[i];arr[i]=arr[j];arr[j]=temp;}publicstaticvoidmain(String[]args){int[]arr={3,6,8,10,1,2,1};quickSort(arr,0,arr.length-1);System.out.println(Arrays.toString(arr));//输出:[10,8,6,3,2,1,1]}}解析：快速排序采用分治策略，选择一个基准值（pivot），将数组分为两部分，左部分所有元素大于基准值，右部分所有元素小于基准值。递归对左右部分继续排序。题8（图算法）pythondefis_bipartite(graph):n=len(graph)colors=[-1]n#-1表示未染色defdfs(node,color):colors[node]=colorforneighborinrange(n):ifgraph[node][neighbor]==1:ifcolors[neighbor]==-1:ifnotdfs(neighbor,1-color):returnFalseelifcolors[neighbor]==color:returnFalsereturnTrueforiinrange(n):ifcolors[i]==-1:ifnotdfs(i,0):returnFalsereturnTrue示例graph=[[1,1,0],[1,1,0],[0,0,1]]print(is_bipartite(graph))#输出:False解析：使用深度优先搜索（DFS）尝试用两种颜色染色图，确保相邻节点颜色不同。如果存在相邻节点颜色相同的情况，则不是二分图。三、数据库与SQL题9（SQL查询）sqlSELECTdepartment,AVG(salary)ASavg_salaryFROMemployeesGROUPBYdepartmentHAVINGAVG(salary)>=5000ORDERBYavg_salaryDESC;解析：使用`GROUPBY`按部门分组，`AVG(salary)`计算平均工资，`HAVING`筛选平均工资≥5000的部门，`ORDERBY`降序排列。题10（SQL优化）问题：子查询会导致全表扫描，效率低。优化：使用临时表或join优化。sqlWITHa