从基础到高级计算机编程面试题集2026

从基础到高级：计算机编程面试题集2026基础编程题（共5题，每题10分，总分50分）1.C语言基础题（10分）题目：编写一个C语言函数，实现将一个字符串中的所有小写字母转换为大写字母。假设输入字符串以'\0'结尾，且字符串长度不超过100个字符。请不使用任何库函数（如`toupper()`），仅通过ASCII码转换实现。答案：cvoidtoUpperCase(charstr){if(str==NULL)return;for(inti=0;str[i]!='\0';i++){if(str[i]>='a'&&str[i]<='z'){str[i]=str[i]-'a'+'A';}}}解析：小写字母的ASCII码范围是'a'到'z'（97到122），大写字母是'A'到'Z'（65到90）。将小写字母转换为大写字母，只需将字符的ASCII码减去'a'的ASCII码，再加'A'的ASCII码。例如，'a'（97）-'a'（97）+'A'（65）='A'（65）。函数遍历字符串，对每个小写字母进行转换，若字符不是小写字母，则保持不变。2.Java面向对象题（10分）题目：设计一个`Employee`类，包含以下属性：`id`（整数）、`name`（字符串）、`salary`（浮点数）。要求：1.提供无参构造器和带所有属性参数的构造器。2.实现`toString()`方法，返回格式为`"Employee{id=1,name='Alice',salary=5000.0}"`。3.编写一个方法`increaseSalary(doublepercent)`，根据百分比增加薪水。答案：javapublicclassEmployee{privateintid;privateStringname;privatedoublesalary;//无参构造器publicEmployee(){}//带所有属性参数的构造器publicEmployee(intid,Stringname,doublesalary){this.id=id;=name;this.salary=salary;}//Getter和Setter省略@OverridepublicStringtoString(){return"Employee{id="+id+",name='"+name+"',salary="+salary+'}';}publicvoidincreaseSalary(doublepercent){salary+=salary(percent/100);}}解析：面向对象设计要求封装属性，通过构造器初始化对象。`toString()`方法需遵循格式化输出，使用`%`转义符和`'`包围字符串。`increaseSalary()`方法通过百分比计算薪水增长值并累加到当前薪水。3.Python数据结构题（10分）题目：给定一个无重复元素的列表`nums`，编写一个函数，返回所有可能的子集（包括空集和原列表）。要求：不使用递归，仅使用迭代实现。答案：pythondefsubsets(nums):result=[[]]fornuminnums:result+=[curr+[num]forcurrinresult]returnresult解析：迭代法通过动态扩展已有子集生成新子集。初始时，`result`包含一个空子集。遍历每个数字时，将当前数字添加到所有已有子集的末尾，生成新的子集并追加到`result`。例如，输入`[1,2]`，先有`[[]]`，加入1生成`[[],[1]]`，再加入2生成`[[],[1],[2],[1,2]]`。4.JavaScript算法题（10分）题目：给定一个包含整数的数组，返回所有和为`target`的两个数的索引。假设每个输入都有唯一解，且不能重复使用同一个元素。例如，输入`[2,7,11,15]`，`target=9`，输出`[0,1]`（对应`2+7=9`）。答案：javascriptfunctiontwoSum(nums,target){constmap=newMap();for(leti=0;i<nums.length;i++){constcomplement=target-nums[i];if(map.has(complement)){return[map.get(complement),i];}map.set(nums[i],i);}return[];}解析：哈希表法通过一次遍历解决。创建一个映射`map`，键为数字，值为索引。遍历时，计算`complement=target-nums[i]`，若`complement`已存在于`map`中，则返回`[map.get(complement),i]`。否则，将当前数字及其索引存入`map`。5.SQL查询题（10分）题目：有三张表：-`Employees`（`id`,`name`,`department_id`）-`Departments`（`id`,`department_name`）-`Salaries`（`employee_id`,`salary`）编写SQL查询，返回每个部门的平均薪水（只显示有员工薪水的部门）。答案：sqlSELECTd.department_name,AVG(s.salary)ASaverage_salaryFROMEmployeeseJOINDepartmentsdONe.department_id=d.idJOINSalariessONe.id=s.employee_idGROUPBYd.department_name;解析：多表连接查询：1.`JOIN``Employees`和`Departments`通过`department_id`关联部门名称。2.`JOIN``Salaries`通过`employee_id`关联薪水信息。3.`GROUPBY`按部门名称分组，`AVG(s.salary)`计算平均薪水。仅显示有员工薪水的部门，因为内连接会过滤掉无薪水记录的员工。中级编程题（共5题，每题15分，总分75分）1.Java多线程题（15分）题目：编写一个`BankAccount`类，包含属性`balance`（余额）。要求：1.提供`deposit(doubleamount)`和`withdraw(doubleamount)`方法，确保线程安全。2.两个方法必须互斥执行，即同时只能有一个线程操作余额。答案：javapublicclassBankAccount{privatedoublebalance;privatefinalObjectlock=newObject();publicBankAccount(doubleinitialBalance){this.balance=initialBalance;}publicvoiddeposit(doubleamount){synchronized(lock){balance+=amount;}}publicvoidwithdraw(doubleamount){synchronized(lock){balance-=amount;}}publicdoublegetBalance(){synchronized(lock){returnbalance;}}}解析：使用`synchronized`关键字锁定`lock`对象，确保`deposit`和`withdraw`互斥执行。余额操作需在同步块内完成，防止并发修改导致数据不一致。2.Python算法题（15分）题目：给定一个字符串`s`，判断其是否为有效括号字符串（只包含`'('`,`')'`,`'{'`,`'}'`,`'['`,`']'`，且括号匹配正确）。例如，`"()[]{}"`为有效，`"(]"`为无效。答案：pythondefisValid(s):stack=[]mapping={')':'(','}':'{',']':'['}forcharins:ifcharinmapping:top_element=stack.pop()ifstackelse'#'ifmapping[char]!=top_element:returnFalseelse:stack.append(char)returnnotstack解析：栈结构应用：1.遇到开括号`'('`,`'{'`,`'['`，压入栈。2.遇到闭括号，检查栈顶是否为对应开括号，若不匹配或栈为空（如`")("`），返回`False`。3.遍历结束后，栈应为空（所有括号匹配）。3.C++内存管理题（15分）题目：编写一个`String`类，实现基本功能：构造、析构、拷贝构造、赋值运算符。要求：1.析构函数释放动态分配的内存。2.拷贝构造和赋值运算符需防止深拷贝问题。答案：cppinclude<cstring>classString{private:chardata;size_tlength;public://构造函数String(constcharstr=""){length=strlen(str);data=newchar[length+1];strcpy(data,str);}//析构函数~String(){delete[]data;}//拷贝构造String(constString&other){length=other.length;data=newchar[length+1];strcpy(data,other.data);}//赋值运算符String&operator=(constString&other){if(this!=&other){delete[]data;length=other.length;data=newchar[length+1];strcpy(data,other.data);}returnthis;}};解析：深拷贝问题：拷贝构造和赋值运算符需独立分配内存并复制内容，避免共享原始内存。1.析构函数使用`delete[]`释放动态数组。2.拷贝构造和赋值运算符先释放当前对象内存，再分配新内存并复制。4.JavaScript设计题（15分）题目：设计一个LRU（最近最少使用）缓存，支持`get(key)`和`put(key,value)`操作。缓存容量为`capacity`，超出容量时删除最久未使用项。要求：时间复杂度O(1)。答案：javascriptclassLRUCache{constructor(capacity){this.capacity=capacity;this.map=newMap();this.head=newNode(0,0);this.tail=newNode(0,0);this.head.next=this.tail;this.tail.prev=this.head;}get(key){if(!this.map.has(key))return-1;constnode=this.map.get(key);this.remove(node);this.append(node);returnnode.value;}put(key,value){if(this.map.has(key)){this.remove(this.map.get(key));}constnode=newNode(key,value);this.map.set(key,node);this.append(node);if(this.map.size>this.capacity){constlru=this.head.next;this.remove(lru);this.map.delete(lru.key);}}append(node){node.prev=this.tail.prev;node.next=this.tail;this.tail.prev.next=node;this.tail.prev=node;}remove(node){node.prev.next=node.next;node.next.prev=node.prev;}}classNode{constructor(key,value){this.key=key;this.value=value;this.prev=null;this.next=null;}}解析：双向链表+哈希表实现：1.哈希表存储键到节点的映射，O(1)访问。2.双向链表维护使用顺序，头为最近使用，尾为最久未使用。3.`get`操作将节点移至队尾，`put`操作先删除旧节点，再添加新节点至队尾。若超出容量，删除队首节点。5.SQL优化题（15分）题目：查询所有员工及其直属上司的姓名。假设存在表`Employees`（`id`,`name`,`manager_id`，`manager_id`是自己上司的`id`）。要求：上司不存在时显示`'None'`。答案：sqlSELECTASemployee_name,COALESCE(,'None')ASmanager_nameFROMEmployeese1LEFTJOINEmployeese2ONe1.manager_id=e2.id;解析：左连接查询：1.`e1`表代表员工，`e2`表代表上司。2.`LEFTJOIN`确保所有员工都被选中，即使上司不存在。3.`COALESCE`函数将`NULL`上司姓名替换为`'None'`。高级编程题（共5题，每题20分，总分100分）1.Go并发题（20分）题目：编写一个Go程序，模拟生产者-消费者模型。使用带缓冲的通道（`chan`）和`sync.WaitGroup`，生产者生成1-100的数字，消费者每秒打印一个数字，直到所有数字被处理。要求：无死锁。答案：gopackagemainimport("fmt""sync""time")funcmain(){numbers:=make(chanint,100)varwgsync.WaitGroupgofunc(){fori:=1;i<=100;i++{numbers<-i}close(numbers)}()gofunc(){fornum:=rangenumbers{wg.Add(1)gofunc(nint){deferwg.Done()fmt.Println(n)time.Sleep(1time.Second)}(num)}}()wg.Wait()}解析：1.带缓冲的通道`numbers`（容量100）避免生产者阻塞。2.`sync.WaitGroup`等待所有消费者完成。3.生产者发送1-100数字后关闭通道，触发消费者退出循环。4.每个数字启动一个协程打印，`time.Sleep`模拟处理时间。2.Python设计题（20分）题目：设计一个`Singleton`类，确保全局只有一个实例。要求：支持懒加载（首次调用时创建实例）和多线程安全。答案：pythonimportthreadingclassSingleton:_instance=None_lock=threading.Lock()def__new__(cls,args,kwargs):withcls._lock:ifcls._instanceisNone:cls._instance=super(Singleton,cls).__new__(cls)returncls._instancedef__init__(self):ifnothasattr(self,"initialized"):print("Creatinginstance...")self.initialized=True解析：1.使用类属性`_instance`存储单例实例。2.双重检查锁定（`_lock`）确保线程安全。3.`__new__`方法控制实例创建，`__init__`检查是否已初始化，实现懒加载。3.Java设计模式题（20分）题目：实现一个简单的策略模式，定义`Sorter`接口和三个实现类：`QuickSort`、`MergeSort`、`BubbleSort`。客户端应能动态选择排序算法。答案：java//Sorter接口publicinterfaceSorter{voidsort(int[]arr);}//QuickSort实现publicclassQuickSortimplementsSorter{publicvoidsort(int[]arr){quickSort(arr,0,arr.length-1);}privatevoidquickSort(int[]arr,intleft,intright){if(left<right){intpivot=partition(arr,left,right);quickSort(arr,left,pivot-1);quickSort(arr,pivot+1,right);}}privateintpartition(int[]arr,intleft,intright){/省略/}}//MergeSort实现publicclassMergeSortimplementsSorter{publicvoidsort(int[]arr){/省略/}}//客户端publicclassSortContext{privateSortersorter;publicSortContext(Sortersorter){this.sorter=sorter;}publicvoidsort(int[]arr){sorter.sort(arr);}}解析：1.`Sorter`接口定义`sort`方法。2.各实现类封装具体排序算法。3.`SortContext`客户端持有一个`Sorter`实例，动态切换算法。4.C#异步编程题（20分）题目：编写一个C#方法，异步读取文件内容，同时统计文件中的单词数量。要求：使用`async`/`await`，返回一个包含文件内容和单词数的元组。答案：csharpusingSystem;usingSystem.IO;usingSystem.Threading.Tasks;publicclassFileProcessor{publicasyncTask<(stringContent,intWordCount)>ProcessFileAsync(stri