2026年程序员面试题集编程语言与算法应用题

2026年程序员面试题集：编程语言与算法应用题第一部分：编程语言基础（共5题，总分25分）1.Java面向对象编程（4分）题目：假设有一个`Person`类，包含属性`name`（String类型）、`age`（int类型）和`address`（String类型），以及一个无参构造方法和一个全参构造方法。请完成以下要求：（1）在`Person`类中添加一个`toString()`方法，返回格式为`"name:[name],age:[age],address:[address]"`的字符串；（2）编写一个测试类`TestPerson`，创建一个`Person`对象并打印其信息。2.Python列表操作（5分）题目：给定一个列表`nums=[3,1,4,1,5,9,2,6,5,3,5]`，请编写Python代码完成以下任务：（1）删除列表中的所有重复元素，保留首次出现的元素；（2）将列表中的所有偶数平方，奇数不变，输出最终结果。3.JavaScript闭包与作用域（6分）题目：请解释JavaScript闭包的概念，并编写代码实现一个简单的计数器函数`createCounter()`，调用`createCounter()`返回一个函数，每次调用该函数时，计数器加1并返回当前值。4.C++内存管理（5分）题目：使用C++编写一个程序，创建一个动态分配的整数数组`arr`，大小为10，初始化为1到10的连续整数。然后：（1）计算数组所有元素的和；（2）释放动态分配的内存。5.Go协程与通道（5分）题目：在Go语言中，编写一个程序实现以下功能：（1）创建一个通道`ch`，用于传递整数；（2）启动一个协程，将1到10的整数依次发送到`ch`中；（3）主协程接收`ch`中的所有值并打印。第二部分：数据结构与算法（共5题，总分30分）1.堆排序实现（6分）题目：请实现一个`HeapSort`函数，使用最小堆对输入数组进行排序。要求：（1）先构建最小堆；（2）依次取出堆顶元素并调整堆，完成排序。2.二叉树遍历（7分）题目：给定一个二叉树，根节点为`root`，请分别用递归和迭代方式实现前序遍历（根-左-右），并输出遍历结果。3.字符串匹配（8分）题目：实现KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法，用于在主串`text`中查找子串`pattern`的位置（如有多个，返回第一个匹配的起始索引）。4.最短路径问题（Dijkstra算法）（7分）题目：给定一个带权图（用邻接矩阵表示），使用Dijkstra算法求从起点`start`到终点`end`的最短路径长度，并输出路径。5.动态规划（斐波那契数列优化）（5分）题目：实现一个时间复杂度为O(1)的斐波那契数列计算函数，使用记忆化数组优化递归解法。第三部分：系统设计与编程（共5题，总分25分）1.RESTfulAPI设计（5分）题目：设计一个用于管理用户信息的RESTfulAPI，要求：（1）支持`GET/users`（获取所有用户）、`GET/users/{id}`（获取指定用户）、`POST/users`（创建用户）、`PUT/users/{id}`（更新用户）、`DELETE/users/{id}`（删除用户）。（2）说明HTTP方法与资源的对应关系。2.数据库索引优化（6分）题目：假设有一个用户表`users`（`id`主键，`username`唯一索引，`email`普通索引），请回答：（1）在查询`username`时，索引如何使用？（2）如果频繁执行`email`的排序查询，如何优化索引？3.缓存策略（5分）题目：设计一个简单的LRU（LeastRecentlyUsed）缓存，要求：（1）支持`get(key)`和`put(key,value)`操作；（2）当缓存满时，淘汰最久未使用的元素。4.高并发处理（6分）题目：假设有一个高并发场景（如秒杀活动），请说明如何使用分布式锁或Redis等工具防止超卖问题。5.异步编程（Python协程）（5分）题目：使用Python的`asyncio`库，编写一个程序实现以下功能：（1）同时发送3个HTTP请求（模拟用户登录、获取商品列表、支付）；（2）等待所有请求完成并打印结果。答案与解析第一部分：编程语言基础1.Java面向对象编程（4分）答案：javapublicclassPerson{privateStringname;privateintage;privateStringaddress;//无参构造方法publicPerson(){}//全参构造方法publicPerson(Stringname,intage,Stringaddress){=name;this.age=age;this.address=address;}//toString方法@OverridepublicStringtoString(){return"name:"+name+",age:"+age+",address:"+address;}//省略getter和setter}publicclassTestPerson{publicstaticvoidmain(String[]args){Personperson=newPerson("Alice",30,"NewYork");System.out.println(person);}}解析：-`Person`类包含三个属性，并提供了两种构造方法；-`toString()`方法用于返回对象信息的字符串表示；-测试类中创建对象并打印，验证功能。2.Python列表操作（5分）答案：pythonnums=[3,1,4,1,5,9,2,6,5,3,5]删除重复元素（保留首次出现）unique_nums=[]fornuminnums:ifnumnotinunique_nums:unique_nums.append(num)偶数平方，奇数不变squared_nums=[num2ifnum%2==0elsenumfornuminunique_nums]print(squared_nums)解析：-使用列表遍历+集合判断去重；-列表推导式处理偶数平方逻辑。3.JavaScript闭包与作用域（6分）答案：javascriptfunctioncreateCounter(){letcount=0;returnfunction(){count+=1;returncount;};}constcounter=createCounter();console.log(counter());//1console.log(counter());//2解析：-闭包保存`count`变量，外部函数可访问；-每次调用返回自增后的值。4.C++内存管理（5分）答案：cppinclude<iostream>usingnamespacestd;intmain(){intarr=newint[10];intsum=0;for(inti=0;i<10;++i){arr[i]=i+1;sum+=arr[i];}cout<<"Sum:"<<sum<<endl;delete[]arr;return0;}解析：-`new`动态分配内存，`delete[]`释放；-计算数组元素和。5.Go协程与通道（5分）答案：gopackagemainimport("fmt")funcmain(){ch:=make(chanint)gofunc(){fori:=1;i<=10;i++{ch<-i}close(ch)}()fornum:=rangech{fmt.Println(num)}}解析：-协程发送1-10到通道；-主协程接收并打印。第二部分：数据结构与算法1.堆排序实现（6分）答案：pythondefheapify(arr,n,i):largest=il=2i+1r=2i+2ifl<nandarr[l]>arr[largest]:largest=lifr<nandarr[r]>arr[largest]:largest=riflargest!=i:arr[i],arr[largest]=arr[largest],arr[i]heapify(arr,n,largest)defHeapSort(arr):n=len(arr)foriinrange(n//2-1,-1,-1):heapify(arr,n,i)foriinrange(n-1,0,-1):arr[i],arr[0]=arr[0],arr[i]heapify(arr,i,0)returnarr示例print(HeapSort([3,1,4,1,5,9,2,6,5,3,5]))解析：-`heapify`维护最大堆性质；-构建堆后依次调整，完成排序。2.二叉树遍历（7分）答案：pythonclassTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=right递归前序遍历defpreorder_recursive(root):ifnotroot:return[]return[root.val]+preorder_recursive(root.left)+preorder_recursive(root.right)迭代前序遍历defpreorder_iterative(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示例root=TreeNode(1,TreeNode(2),TreeNode(3))print(preorder_recursive(root))#[1,2,3]print(preorder_iterative(root))#[1,2,3]解析：-递归通过函数调用栈实现；-迭代使用栈模拟递归。3.字符串匹配（KMP算法）（8分）答案：pythondefkmp_search(text,pattern):defcompute_lps(pattern):lps=[0]len(pattern)length=0i=1whilei<len(pattern):ifpattern[i]==pattern[length]:length+=1lps[i]=lengthi+=1else:iflength!=0:length=lps[length-1]else:lps[i]=0i+=1returnlpslps=compute_lps(pattern)i=j=0whilei<len(text):ifpattern[j]==text[i]:i+=1j+=1ifj==len(pattern):returni-jelifi<len(text)andpattern[j]!=text[i]:ifj!=0:j=lps[j-1]else:i+=1return-1示例print(kmp_search("ABABDABACDABABCABAB","ABABCABAB"))#10解析：-`compute_lps`计算部分匹配表；-匹配时利用表跳过无效比较。4.最短路径问题（Dijkstra算法）（7分）答案：pythonimportheapqdefdijkstra(graph,start,end):distances={node:float('inf')fornodeingraph}distances[start]=0pq=[(0,start)]prev={node:Nonefornodeingraph}whilepq:current_dist,current_node=heapq.heappop(pq)ifcurrent_node==end:breakforneighbor,weightingraph[current_node].items():distance=current_dist+weightifdistance<distances[neighbor]:distances[neighbor]=distanceprev[neighbor]=current_nodeheapq.heappush(pq,(distance,neighbor))path=[]node=endwhilenode:path.append(node)node=prev[node]path.reverse()returndistances[end],path示例graph={'A':{'B':1,'C':4},'B':{'A':1,'C':2,'D':5},'C':{'A':4,'B':2,'D':1},'D':{'B':5,'C':1}}print(dijkstra(graph,'A','D'))#(3,['A','B','C','D'])解析：-优先队列（小顶堆）维护待处理节点；-更新最短路径并记录前驱节点。5.动态规划（斐波那契数列优化）（5分）答案：pythondeffib_optimized(n):ifn<=1:returnndp=[0,1]+[0](n-1)foriinrange(2,n+1):dp[i]=dp[i-1]+dp[i-2]returndp[n]print(fib_optimized(10))#55解析：-使用数组存储中间结果，避免重复计算；-时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)。第三部分：系统设计与编程1.RESTfulAPI设计（5分）答案：-资源与方法：-`GET/users`：获取所有用户列表；-`GET/users/{id}`：获取指定ID的用户信息；-`POST/users`：创建新用户（请求体包含用户数据）；-`PUT/users/{id}`：更新指定ID的用户信息（请求体包含更新数据）；-`DELETE/users/{id}`：删除指定ID的用户。-示例请求：httpGET/usersPOST/users?username=alice&email=alice@PUT/users/123?email=alice_new@DELETE/users/123解析：-遵循REST原则：资源化、无状态、统一接口；-方法与资源关系清晰。2.数据库索引优化（6分）答案：-`username`查询：-使用唯一索引加速查找，避免全表扫描；-索引匹配`username='alice'`时直接定位。-`email`排序查询优化：-添加复合索引（`email`,`id`），优先匹配`email`；-索引覆盖时无需读取表数据，提升效率。解析：-索引加速查找和排序；-复合索引适用于多字段查询。3.缓存策略（LRU缓存）（5分）答案：pythonfromcollectionsimportdequeclassLRUCache:def__init__(self,capacity):self.capacity=capacityself.cache={}self.order=deque()defget(self,key):ifkeyinself.cache:self.order.remove(key)self.order.append(key)returnself.cache[key]return-1defput(self,key,value):ifkeyinself.cache:self.order.remove(key)eliflen(self.cache)>=self.capacity:oldest=self.order.popleft()delself.cache[oldest]self.cache[key]=valueself.order.append(key)示例cache=LRUCache(2)cache.put