2026程序员进阶教程代码优化与调试实操题集

2026程序员进阶教程：代码优化与调试实操题集一、选择题（每题2分，共10题）说明：本部分题目考察基础代码优化与调试知识，涉及常见编程语言与场景。1.题目：以下哪种方法最能有效减少以下代码中的重复计算？pythonforiinrange(1000):a=iib=ii+1c=ii+2A.将`a`,`b`,`c`的计算结果缓存到列表B.使用多线程并行计算C.将`a`,`b`,`c`的计算式合并为单个表达式D.使用数学推导简化计算2.题目：以下哪种调试工具最适合用于定位以下Java代码中的内存泄漏？javaList<String>list=newArrayList<>();while(true){list.add(newString("test"));}A.JVisualVMB.JDBC.Log4jD.Mockito3.题目：以下哪种算法最适合优化以下SQL查询的性能？sqlSELECTFROMordersWHEREdate>'2023-01-01'ORDERBYdate;A.使用HashJoinB.使用MergeJoinC.添加索引`date`列D.改为分批查询4.题目：以下哪种方法最能有效减少以下Go代码中的GC压力？gofor{varobj=newMyStructobj.DoSomething()}A.使用`sync.Pool`复用对象B.增加`GOMAXPROCS`C.将对象改为`static`D.使用栈分配5.题目：以下哪种调试方法最适合定位以下C++代码中的竞态条件？cppintcounter=0;std::threadt1([&](){for(inti=0;i<100000;i++)++counter;});std::threadt2([&](){for(inti=0;i<100000;i++)++counter;});t1.join();t2.join();A.使用ValgrindB.使用GDB的`watch`命令C.使用RaceDetectorD.添加大量`std::this_thread::yield()`二、填空题（每空2分，共5题）说明：本部分题目考察代码优化与调试的实际应用技巧。6.题目：以下Python代码中，如何修改以避免全局变量`data`的重复访问？pythondata=get_large_data()foriinrange(1000):process(data)答案：将`data`缓存到局部变量或使用`@lru_cache`装饰器7.题目：以下Java代码中，如何优化`HashMap`的性能？javaMap<String,String>map=newHashMap<>();for(inti=0;i<1000000;i++){map.put("key"+i,"value"+i);}答案：使用`ConcurrentHashMap`或调整`initialCapacity`和`loadFactor`8.题目：以下SQL查询中，如何优化索引以提高性能？sqlSELECTuser_idFROMusersWHERElast_loginBETWEEN'2023-01-01'AND'2023-12-31'ORDERBYlast_login;答案：在`last_login`列上创建B-Tree索引9.题目：以下Go代码中，如何优化内存分配？gofori:=0;i<1000000;i++{varbuf=make([]byte,1024)copy(buf,[]byte("hello"))}答案：使用`sync.Pool`或减少重复分配10.题目：以下C++代码中，如何避免死锁？cppstd::mutexmtx1,mtx2;std::threadt1([&](){mtx1.lock();mtx2.lock();/.../mtx2.unlock();mtx1.unlock();});std::threadt2([&](){mtx2.lock();mtx1.lock();/.../mtx1.unlock();mtx2.unlock();});答案：使用`std::lock`或`std::lock_guard`避免嵌套锁定三、简答题（每题5分，共5题）说明：本部分题目考察代码优化与调试的深度理解。11.题目：解释以下Python代码中的时间复杂度，并提出优化方案。pythondeffind_max(arr):max_val=arr[0]foriinrange(len(arr)):ifarr[i]>max_val:max_val=arr[i]returnmax_val答案：时间复杂度为O(n)，优化可使用内置`max()`函数或并行计算12.题目：解释以下Java代码中的内存泄漏原因，并提出修复方案。javapublicclassLeaker{publicvoidmethod(){List<String>list=newArrayList<>();for(inti=0;i<1000;i++){list.add(newString("test"));}}}答案：`String`对象未被回收，修复需使用弱引用或手动清理13.题目：解释以下SQL查询中的性能瓶颈，并提出优化方案。sqlSELECTCOUNT()FROMordersWHEREstatus='shipped'ANDdateBETWEEN'2023-01-01'AND'2023-12-31';答案：全表扫描，优化需在`status`和`date`上创建复合索引14.题目：解释以下Go代码中的内存分配问题，并提出修复方案。gofuncprocess(){varbuf=make([]byte,10241024)copy(buf,[]byte("hello"))//buf未被释放}答案：大内存分配未回收，修复可使用`sync.Pool`或减少单次分配15.题目：解释以下C++代码中的竞态条件，并提出修复方案。cppintcounter=0;std::atomic<int>atomic_counter;std::threadt1([&](){for(inti=0;i<100000;i++)counter++;});std::threadt2([&](){for(inti=0;i<100000;i++)counter++;});t1.join();t2.join();答案：`counter`未加锁，修复需使用`std::mutex`或`std::atomic`四、代码优化题（每题10分，共2题）说明：本部分题目考察实际代码优化能力。16.题目：优化以下Python代码的性能，使其更高效。pythondefsum_squares(n):total=0foriinrange(1,n+1):total+=iireturntotal答案：使用数学公式`n(n+1)(2n+1)/6`替代循环17.题目：优化以下Java代码的性能，使其更高效。javapublicList<String>findDuplicates(List<String>list){List<String>duplicates=newArrayList<>();for(Strings:list){if(list.indexOf(s)!=list.lastIndexOf(s)){duplicates.add(s);}}returnduplicates;}答案：使用`HashMap`计数替代双层循环五、调试题（每题15分，共2题）说明：本部分题目考察实际代码调试能力。18.题目：以下Python代码存在逻辑错误，请定位并修复。pythondeffactorial(n):ifn==0:return1returnnfactorial(n-1)print(factorial(5))#输出应为120，但实际输出错误答案：递归深度限制，修复需增加`sys.setrecursionlimit`或改为迭代19.题目：以下Java代码存在并发问题，请定位并修复。javaclassCounter{intcount=0;voidincrement(){count++;}intgetCount(){returncount;}}publicstaticvoidmain(String[]args){Counterc=newCounter();Threadt1=newThread(c::increment);Threadt2=newThread(c::increment);t1.start();t2.start();System.out.println(c.getCount());//输出可能不等于2}答案：无锁操作非原子，修复需使用`synchronized`或`AtomicInteger`答案与解析1.C（合并表达式可减少重复计算）2.A（JVisualVM适合内存泄漏检测）3.C（索引可加速范围查询）4.A（`sync.Pool`减少GC压力）5.C（RaceDetector专门检测竞态条件）6.答案：使用`@lru_cache`或局部缓存7.答案：调整`initialCapacity`和`loadFactor`8.答案：创建复合索引`last_login`9.答案：使用`sync.Pool`10.答案：使用`std::lock`避免嵌套锁定11.答案：O(n)，优化为`max(arr)`12.答案：`S