2026年编程面试必考知识点与问题解析集

2026年编程面试必考知识点与问题解析集一、编程基础与数据结构（共5题，总分25分）题目1（5分）题目：请解释什么是时间复杂度，并给出一个函数的例子，分析其时间复杂度，同时说明如何优化其性能。答案：时间复杂度是描述算法执行时间随输入数据规模增长的变化趋势的度量。通常使用大O表示法（BigOnotation）来表示。例如，以下函数：pythondefsum_elements(arr):total=0forelementinarr:total+=elementreturntotal这个函数的时间复杂度是O(n)，其中n是数组的长度。因为有一个循环遍历了整个数组一次。如果数组长度为n，则执行次数与n成正比。优化方法：如果数组已经排序，可以使用更高效的算法如二分查找（但本例中求和不适用），或者使用并行处理技术将数组分块处理。题目2（5分）题目：请说明栈和队列的区别，并分别给出一个实际应用场景。答案：栈（Stack）是一种后进先出（LIFO）的数据结构，而队列（Queue）是一种先进先出（FIFO）的数据结构。栈的操作主要有push（入栈）和pop（出栈），而队列的操作主要有enqueue（入队）和dequeue（出队）。应用场景：-栈：函数调用栈，每次函数调用都会将新的栈帧压入栈中，函数返回时再弹出栈帧。-队列：消息队列，如Kafka、RabbitMQ等，用于异步处理消息，确保消息按顺序处理。题目3（5分）题目：请解释什么是递归，并给出一个递归函数的例子，分析其时间复杂度。答案：递归是一种编程技巧，函数直接或间接调用自身来解决问题。递归通常用于解决分治问题或具有重复子问题的场景。例如，计算阶乘的递归函数：pythondeffactorial(n):ifn==0:return1else:returnnfactorial(n-1)这个函数的时间复杂度是O(n)，因为每次调用自身都会减少n的值，直到n为0。题目4（5分）题目：请解释什么是哈希表，并说明其常见的冲突解决方法。答案：哈希表是一种通过哈希函数将键映射到表中一个位置的数据结构，以实现快速的数据访问。常见的冲突解决方法有：1.链地址法：将具有相同哈希值的键存储在同一个链表中。2.开放地址法：当发生冲突时，寻找下一个空闲的槽位存储键。题目5（5分）题目：请解释什么是二叉搜索树（BST），并给出一个在BST中查找一个元素的算法。答案：二叉搜索树是一种二叉树，其中每个节点的左子树只包含小于该节点的键，右子树只包含大于该节点的键。查找算法：pythondefsearch_bst(root,key):ifrootisNoneorroot.val==key:returnrootifkey<root.val:returnsearch_bst(root.left,key)else:returnsearch_bst(root.right,key)二、算法设计与问题解决（共5题，总分25分）题目6（5分）题目：请编写一个函数，找出数组中和为特定值的三元组。例如，给定数组`[1,2,-2,1,-4,2]`，和为0的三元组有`[1,1,-2]`和`[2,-2,0]`。答案：pythondefthree_sum(nums,target):nums.sort()n=len(nums)foriinrange(n-2):left,right=i+1,n-1whileleft<right:current_sum=nums[i]+nums[left]+nums[right]ifcurrent_sum==target:return[nums[i],nums[left],nums[right]]elifcurrent_sum<target:left+=1else:right-=1return[]题目7（5分）题目：请编写一个函数，判断一个字符串是否是回文串。例如，`"madam"`是回文串，`"hello"`不是。答案：pythondefis_palindrome(s):s=''.join(filter(str.isalnum,s)).lower()returns==s[::-1]题目8（5分）题目：请编写一个函数，找出数组中的最长递增子序列的长度。例如，给定数组`[10,9,2,5,3,7,101,18]`，最长递增子序列是`[2,5,7,101]`，长度为4。答案：pythondeflength_of_lis(nums):ifnotnums:return0dp=[1]len(nums)foriinrange(1,len(nums)):forjinrange(i):ifnums[i]>nums[j]:dp[i]=max(dp[i],dp[j]+1)returnmax(dp)题目9（5分）题目：请编写一个函数，实现二分查找算法。假设数组已经排序，请找出目标值在数组中的位置，如果不存在则返回-1。答案：pythondefbinary_search(nums,target):left,right=0,len(nums)-1whileleft<=right:mid=left+(right-left)//2ifnums[mid]==target:returnmidelifnums[mid]<target:left=mid+1else:right=mid-1return-1题目10（5分）题目：请编写一个函数，实现快速排序算法。快速排序是一种分治算法，通过一个基准值将数组分成两个子数组，然后递归排序。答案：pythondefquick_sort(nums):iflen(nums)<=1:returnnumspivot=nums[len(nums)//2]left=[xforxinnumsifx<pivot]middle=[xforxinnumsifx==pivot]right=[xforxinnumsifx>pivot]returnquick_sort(left)+middle+quick_sort(right)三、系统设计（共3题，总分15分）题目11（5分）题目：请设计一个简单的URL短链接系统。系统需要能够将长URL转换为短URL，并能通过短URL回溯到长URL。答案：1.URL转换：使用哈希函数（如SHA-256）将长URL生成固定长度的短URL。2.存储：使用哈希表存储长URL和短URL的映射关系。3.回溯：通过短URL查询哈希表，找到对应的长URL。伪代码：pythonimporthashlibclassURLShortener:def__init__(self):self.url_map={}defshorten(self,long_url):hash_object=hashlib.sha256(long_url.encode())short_url=hash_object.hexdigest()[:6]self.url_map[short_url]=long_urlreturnshort_urldefrestore(self,short_url):returnself.url_map.get(short_url,"URLnotfound")题目12（5分）题目：请设计一个简单的微博系统，需要支持用户发布微博、关注用户、获取关注用户的微博时间线。答案：1.用户发布微博：用户可以发布文本微博，系统需要存储微博内容和发布时间。2.关注用户：用户可以关注其他用户，系统需要存储关注关系。3.获取时间线：用户的时间线是所有关注用户发布的微博，按时间降序排列。数据结构：-用户表：存储用户信息。-微博表：存储微博内容和发布时间。-关注关系表：存储用户之间的关注关系。伪代码：pythonclassWeiboSystem:def__init__(self):self.users={}selftweets={}self.followees={}defpost_tweet(self,user_id,content):tweet={"content":content,"time":datetime.now()}self.tweets[user_id].append(tweet)deffollow(self,user_id,followee_id):ifuser_idnotinself.followees:self.followees[user_id]=[]self.followees[user_id].append(followee_id)defget_timeline(self,user_id):timeline=[]followees=self.followees.get(user_id,[])forfolloweeinfollowees:timeline.extend(self.tweets[followee])timeline.sort(key=lambdax:x["time"],reverse=True)returntimeline题目13（5分）题目：请设计一个简单的购物车系统，需要支持添加商品、删除商品、修改商品数量、计算总价。答案：1.添加商品：用户可以将商品添加到购物车中。2.删除商品：用户可以从购物车中删除商品。3.修改商品数量：用户可以修改购物车中商品的数量。4.计算总价：系统需要计算购物车中所有商品的总价。数据结构：-购物车表：存储用户购物车中的商品及其数量。伪代码：pythonclassShoppingCart:def__init__(self):self.cart={}defadd_item(self,item_id,quantity):ifitem_idinself.cart:self.cart[item_id]+=quantityelse:self.cart[item_id]=quantitydefremove_item(self,item_id):ifitem_idinself.cart:delself.cart[item_id]defupdate_quantity(self,item_id,quantity):ifitem_idinself.cart:self.cart[item_id]=quantitydefget_total_price(self,price_map):total=0foritem_id,quantityinself.cart.items():total+=price_map[item_id]quantityreturntotal四、数据库与SQL（共5题，总分25分）题目14（5分）题目：请编写SQL查询，找出所有订单的总金额，并按总金额降序排列。答案：sqlSELECTorder_id,SUM(amount)AStotal_amountFROMordersGROUPBYorder_idORDERBYtotal_amountDESC;题目15（5分）题目：请编写SQL查询，找出所有员工的平均工资，并按平均工资降序排列。答案：sqlSELECTemployee_id,AVG(salary)ASaverage_salaryFROMemployeesGROUPBYemployee_idORDERBYaverage_salaryDESC;题目16（5分）题目：请编写SQL查询，找出所有订单中，订单金额大于1000的订单，并显示订单ID和金额。答案：sqlSELECTorder_id,amountFROMordersWHEREamount>1000;题目17（5分）题目：请编写SQL查询，找出所有员工及其部门名称，要求部门名称为空的情况也显示出来。答案：sqlSELECT,ASdepartment_nameFROMemployeesLEFTJOINdepartmentsONemployees.department_id=departments.id;题目18（5分）题目：请编写SQL查询，找出所有订单中，每个订单的商品数量及其总金额。答案：sqlSELECTorder_id,COUNT(product_id)ASproduct_count,SUM(amount)AStotal_amountFROMorder_itemsGROUPBYorder_id;五、网络与系统（共5题，总分25分）题目19（5分）题目：请解释TCP和UDP的区别，并说明分别在什么场景下使用。答案：TCP（传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。UDP（用户数据报协议）是一种无连接的、不可靠的、基于数据报的传输层通信协议。使用场景：-TCP：适用于需要可靠传输的场景，如网页浏览、文件传输等。-UDP：适用于对实时性要求高的场景，如视频直播、在线游戏等。题目20（5分）题目：请解释HTTP和HTTPS的区别，并说明HTTPS的工作原理。答案：HTTP（超文本传输协议）是一种无状态的、基于TCP的应用层协议，用于传输超文本。HTTPS（安全超文本传输协议）是HTTP的安全版本，通过SSL/TLS协议加密传输数据。HTTPS工作原理：1.客户端发起HTTPS请求，服务器响应请求。2.服务器将数字证书发送给客户端。3.客户端验证数字证书的有效性。4.客户端和服务器使