2026年程序员面试笔试宝典与答案

2026年程序员面试笔试宝典与答案一、编程语言基础（共5题，每题6分）1.1（6分）请用Python编写一个函数，接收一个字符串作为输入，返回该字符串中所有唯一字符及其出现次数的字典。例如，输入"hello"，输出应为`{'h':1,'e':1,'l':2,'o':1}`。1.2（6分）使用Java实现一个方法，接收一个整数数组，返回该数组中所有奇数的平方和。例如，输入`[1,2,3,4,5]`，输出应为`1+9+25=35`。1.3（6分）请用C++编写一个类`Fraction`，包含两个私有成员变量`numerator`和`denominator`，以及一个公有成员函数`reduce()`，用于将分数约简为最简形式。例如，输入`Fractionf(10,20)`，调用`f.reduce()`后应输出`1/2`。1.4（6分）用JavaScript实现一个函数，接收一个数组，返回一个新数组，其中包含原数组中所有非重复的元素。例如，输入`[1,2,2,3,4,4,5]`，输出应为`[1,3,5]`。1.5（6分）请用Go编写一个程序，读取标准输入中的若干整数，统计并输出出现次数最多的整数及其出现次数。例如，输入`3122334`，输出应为`33`。二、数据结构与算法（共7题，每题8分）2.1（8分）请解释快速排序的平均时间复杂度、最坏时间复杂度，并说明如何优化最坏情况下的性能。2.2（8分）用Python实现一个二叉搜索树的插入操作，并编写一个函数检查该树是否为平衡二叉树。2.3（8分）请用Java实现一个LRU（LeastRecentlyUsed）缓存，要求支持get和put操作，并说明其时间复杂度。2.4（8分）给定一个字符串，请编写一个算法找出其中最长的无重复字符子串。例如，输入"abcabcbb"，输出"abc"。2.5（8分）请解释Dijkstra算法的原理，并说明其适用于求解哪些问题。2.6（8分）用C++实现一个哈希表，使用链地址法解决冲突，并说明其负载因子与冲突的关系。2.7（8分）请用JavaScript编写一个函数，将一个数组分成多个子数组，每个子数组的长度为`n`。例如，输入`[1,2,3,4,5,6]`，`n=3`，输出`[[1,2,3],[4,5,6]]`。三、系统设计与数据库（共4题，每题10分）3.1（10分）设计一个简单的微博系统，需要支持用户注册、发帖、关注、点赞等功能。请说明核心数据表的设计，并解释如何实现关注功能的高效查询。3.2（10分）请解释数据库事务的ACID特性，并说明在什么情况下需要使用事务。3.3（10分）请用SQL编写一个查询，找出所有订单金额大于平均订单金额的客户及其订单金额。假设表名为`orders`，字段有`customer_id`和`amount`。3.4（10分）设计一个秒杀系统，需要支持高并发访问，请说明如何保证库存扣减的一致性。四、网络与操作系统（共6题，每题9分）4.1（9分）请解释TCP三次握手的过程，并说明为什么不能是两次握手。4.2（9分）请说明操作系统的内存管理方式，包括分页和分段，并比较两者的优缺点。4.3（9分）请解释DNS解析的流程，并说明为什么需要缓存DNS记录。4.4（9分）请用Python编写一个函数，模拟客户端向服务器发送HTTP请求，并接收响应。假设服务器地址为``，路径为`/api/data`。4.5（9分）请说明Linux中的`fork()`系统调用，并解释父子进程的内存关系。4.6（9分）请解释Linux中的`iptables`的作用，并说明如何配置一个简单的防火墙规则。五、编程题（共3题，每题12分）5.1（12分）请用Java编写一个程序，模拟一个简单的生产者-消费者问题，使用`Semaphore`或`CyclicBarrier`实现线程同步。5.2（12分）请用Python编写一个函数，接收一个正整数`n`，返回所有小于等于`n`的素数的列表。要求使用埃拉托斯特尼筛法。5.3（12分）请用C++编写一个程序，实现一个简单的文件压缩工具，支持将一个文本文件的所有空格替换为`%20`。要求读取文件并输出到新文件，不能使用外部库。答案与解析1.1答案（Python）：pythondefcount_unique_chars(s):count={}forcharins:count[char]=count.get(char,0)+1return{k:vfork,vincount.items()ifv==1}解析：使用字典统计字符出现次数，最后筛选出出现次数为1的字符。1.2答案（Java）：javapublicintsum_of_odds_square(int[]arr){intsum=0;for(intnum:arr){if(num%2!=0){sum+=numnum;}}returnsum;}解析：遍历数组，判断奇数并平方后累加。1.3答案（C++）：cppclassFraction{private:intnumerator;intdenominator;public:Fraction(intn,intd):numerator(n),denominator(d){}voidreduce(){intgcd=__gcd(numerator,denominator);numerator/=gcd;denominator/=gcd;if(denominator<0){numerator=-numerator;denominator=-denominator;}}};解析：使用欧几里得算法计算最大公约数，约简分数。1.4答案（JavaScript）：javascriptfunctionuniqueElements(arr){constseen=newSet();constresult=[];for(constnumofarr){if(!seen.has(num)){seen.add(num);result.push(num);}}returnresult;}解析：使用Set记录已见过的元素，避免重复。1.5答案（Go）：gopackagemainimport("fmt""bufio""os""strings""sort")funcmain(){scanner:=bufio.NewScanner(os.Stdin)counts:=make(map[int]int)forscanner.Scan(){num,_:=strconv.Atoi(scanner.Text())counts[num]++}iferr:=scanner.Err();err!=nil{fmt.Println(err)return}varmaxCountintvarresultintfornum,count:=rangecounts{ifcount>maxCount{maxCount=countresult=num}}fmt.Println(result,maxCount)}解析：读取输入统计频次，找出最大频次。2.1答案：快速排序的平均时间复杂度为`O(nlogn)`，最坏为`O(n^2)`，出现在每次分区选择最坏元素时。优化方法包括随机选择枢轴或三数取中法。2.2答案（Python）：pythonclassTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=rightdefinsert(root,val):ifnotroot:returnTreeNode(val)ifval<root.val:root.left=insert(root.left,val)else:root.right=insert(root.right,val)returnrootdefis_balanced(root):defcheck(node):ifnotnode:return0,Trueleft_height,left_balanced=check(node.left)right_height,right_balanced=check(node.right)returnmax(left_height,right_height)+1,left_balancedandright_balancedandabs(left_height-right_height)<=1returncheck(root)[1]解析：插入操作遵循BST性质，平衡检查通过递归比较左右子树高度差。2.3答案（Java）：javaimportjava.util.LinkedHashMap;importjava.util.Map;publicclassLRUCache<K,V>{privatefinalintcapacity;privatefinalMap<K,V>cache;publicLRUCache(intcapacity){this.capacity=capacity;this.cache=newLinkedHashMap<K,V>(capacity,0.75f,true){protectedbooleanremoveEldestEntry(Map.Entry<K,V>eldest){returnsize()>capacity;}};}publicVget(Kkey){returncache.getOrDefault(key,null);}publicvoidput(Kkey,Vvalue){cache.put(key,value);}}解析：使用`LinkedHashMap`实现LRU，`removeEldestEntry`控制淘汰。2.4答案（Python）：pythondeflongest_unique_substring(s):char_set=set()left=0max_len=0max_substr=""forrightinrange(len(s)):whiles[right]inchar_set:char_set.remove(s[left])left+=1char_set.add(s[right])ifright-left+1>max_len:max_len=right-left+1max_substr=s[left:right+1]returnmax_substr解析：滑动窗口法，`left`和`right`维护无重复子串。2.5答案：Dijkstra算法通过贪心策略找到从起点到所有点的最短路径，适用于无负权边的图。核心思想是每次选择未访问点中距离最小的点扩展。2.6答案（C++）：cppinclude<vector>include<list>classHashTable{private:std::vector<std::list<int>>table;intsize;inthash(intkey){returnkey%size;}public:HashTable(intsize):size(size),table(size){}voidinsert(intkey){intidx=hash(key);for(constauto&k:table[idx]){if(k==key)return;}table[idx].push_back(key);}boolexists(intkey){intidx=hash(key);for(constauto&k:table[idx]){if(k==key)returntrue;}returnfalse;}};解析：使用`vector`存储链表，`hash`函数决定位置，冲突用链表解决。2.7答案（JavaScript）：javascriptfunctionsplitArray(arr,n){constresult=[];for(leti=0;i<arr.length;i+=n){result.push(arr.slice(i,i+n));}returnresult;}解析：使用`slice`按步长分割数组。3.1答案：核心表：`users`（id,username,password,...）、`posts`（id,user_id,content,timestamp,...）、`follows`（follower_id,followee_id）、`likes`（post_id,user_id）。关注查询通过`follows`表联合`users`表实现。3.2答案：ACID：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability）。事务用于保证数据库状态在并发操作下仍正确。3.3答案（SQL）：sqlSELECTcustomer_id,amountFROMordersWHEREamount>(SELECTAVG(amount)FROMorders);解析：子查询计算平均金额，外层查询筛选大于平均值的订单。3.4答案：秒杀系统设计要点：①使用分布式锁或Redis事务保证库存同步；②设置请求上限，防超卖；③异步处理订单，减少阻塞。4.1答案：三次握手：①客户端发送SYN请求；②服务器SYN-ACK响应；③客户端SYN-ACK确认。不能两次，因无法保证服务器收到请求的顺序。4.2答案：分页：将内存划分为固定大小块，按页加载；分段：按逻辑单元划分，大小可变。分页解决外部碎片，分段更符合逻辑结构。4.3答案：DNS解析流程：客户端向本地DNS服务器查询->递归查询根DNS服务器->转发至顶级域DNS->转发至权威DNS->返回IP。缓存减少延迟。4.4答案（Python）：pythonimportrequestsdefhttp_request(url):response=requests.get(url)returnresponse.text解析：使用`requests`库发送HTTP请求。4.5答案：`fork()`创建子进程，子进程复制父进程地址空间，但写时独占。`exec()`替换子进程映像。4.6答案：`iptables`是Linux防火墙，通过规则控制网络流量。例如：`iptables-AINPUT-ptcp--dport80-jACCEPT`允许TCP80端口入站。5.1答案（Java）：javaimportjava.util.concurrent.Semaphore;publicclassProducerConsumer{privateSemaphoremutex=newSemaphore(1);privateSemaphorefull=newSemaphore(0);privateSemaphoreempty=newSemaphore(1);privateintbuffer[]=newint[10];privateintin=0,out=0;classProducerimplementsRunnable{publicvoidrun(){for(inti=0;i<20;i++){try{empty.acquire();mutex.acquire();buffer[in]=i;in=(in+1)%10;System.out.println("Produced:"+i);mutex.release();full.release();}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}}}}classConsumerimplementsRunnable{publicvoidrun(){for(inti=0;i<20;i++){try{full.acquire();mutex.acquire();intitem=buffer[out];out=(out+1)%10;System.out.println("Consumed:"+item);mutex.release();empty.release();}catch(InterruptedExceptione){e.printSta