2026年程序员技术面试编程语言与算法实践题集

2026年程序员技术面试：编程语言与算法实践题集一、编程语言基础（3题，每题10分）1.Python编程题（10分）题目：编写一个Python函数，接收一个字符串列表，返回一个新列表，其中包含所有以大写字母开头的字符串，并按长度降序排列。如果两个字符串长度相同，则按字典序升序排列。示例输入：`["apple","Banana","cherry","date","Elderberry","fig"]`示例输出：`["Elderberry","Banana","apple","cherry","fig","date"]`要求：-不能使用内置排序函数的`key`参数。-实现自定义排序逻辑。2.Java编程题（10分）题目：在Java中，编写一个方法，接收一个整数数组，返回一个布尔值，表示该数组是否为“严格递增”数组（即每个元素都大于前一个元素）。示例输入：`[1,2,3,4,5]`→`true`示例输入：`[1,3,2,4,5]`→`false`要求：-不能使用Java8及以上版本的`Stream`API。-时间复杂度要求为O(n)。3.JavaScript编程题（10分）题目：编写一个JavaScript函数，接收一个对象（如`{"a":1,"b":2,"c":3}`），返回一个新对象，其中键值对顺序按键的ASCII码升序排列。示例输入：`{"b":2,"a":1,"c":3}`示例输出：`{"a":1,"b":2,"c":3}`要求：-不能使用`Object.entries`或类似的高阶函数。-实现自定义排序逻辑。二、数据结构与算法（5题，每题15分）1.动态规划题（15分）题目：给定一个整数数组，返回其中不重叠的最多子数组的最大和。子数组必须连续。示例输入：`[3,-2,5,-1]`示例输出：`7`（子数组`[3,5]`）要求：-不能使用暴力枚举。-解释动态规划的转移方程。2.树与图算法题（15分）题目：给定一个无向图（用邻接矩阵表示），判断该图是否包含环。示例输入：graph=[[0,1,0,0],[1,0,1,0],[0,1,0,1],[0,0,1,0]]示例输出：`true`（存在环，如1-2-3-1）要求：-实现深度优先搜索（DFS）或广度优先搜索（BFS）检测环。-时间复杂度要求为O(V+E)。3.排序与查找题（15分）题目：给定一个包含重复元素的数组，返回其中第K个最大的元素。示例输入：`nums=[3,2,1,5,6,4],k=2`示例输出：`5`要求：-不能使用排序（如快速排序）。-实现堆或分治算法。4.字符串算法题（15分）题目：实现一个函数，检查一个字符串是否为“有效括号”（如`"()"`,`")("`无效）。示例输入：`"()[]{}"`→`true`，`"(]"`→`false`示例输出：`true`或`false`要求：-使用栈实现。-时间复杂度要求为O(n)。5.贪心算法题（15分）题目：给定一个非负整数数组，每次可以选择一个元素减半（如`[1,2,3,4]`→选择`4`减半为`2`，数组变为`[1,2,3,2]`），返回使数组所有元素相等的最少操作次数。示例输入：`[1,2,3,4]`示例输出：`5`（操作序列：4→2,3→1.5,2→1,1.5→0.75,1→0.5）要求：-解释贪心选择的依据。-不能使用动态规划。三、系统设计与架构（2题，每题20分）1.微服务设计题（20分）题目：设计一个支持高并发的短链接系统（如`tinyurl`）。要求：-用户输入长链接，系统返回短链接。-访问短链接时，自动重定向到长链接。-支持每日百万级请求。要求：-描述核心组件（如数据库、缓存、分布式ID生成）。-说明高可用和负载均衡方案。2.数据库优化题（20分）题目：假设一个电商网站订单表包含字段：`order_id`（主键）、`user_id`、`product_id`、`price`、`order_time`。如何优化查询性能？场景：-常见查询：按用户ID和订单时间范围查询订单。-数据量：每日新增10万订单。要求：-设计索引策略。-说明分库分表的必要性。答案与解析一、编程语言基础1.Python编程题（10分）答案：pythondefcustom_sort(lst):defsort_key(s):return(-len(s),s)#长度降序，字典序升序returnsorted(lst,key=sort_key)示例print(custom_sort(["apple","Banana","cherry","date","Elderberry","fig"]))输出:["Elderberry","Banana","apple","cherry","fig","date"]解析：自定义排序通过`(-len(s),s)`实现：先按负长度排序（降序），再按字符串本身排序（升序）。不使用内置`key`参数，而是通过`sorted`的`key`参数传递自定义函数。2.Java编程题（10分）答案：javapublicbooleanisStrictlyIncreasing(int[]arr){for(inti=1;i<arr.length;i++){if(arr[i]<=arr[i-1]){returnfalse;}}returntrue;}解析：遍历数组，比较相邻元素。若当前元素不大于前一个，则返回`false`。时间复杂度为O(n)，无额外空间。3.JavaScript编程题（10分）答案：javascriptfunctionsortKeys(obj){letresult={};constkeys=Object.keys(obj).sort((a,b)=>a.charCodeAt(0)-b.charCodeAt(0));keys.forEach(key=>result[key]=obj[key]);returnresult;}//示例console.log(sortKeys({"b":2,"a":1,"c":3}));//输出:{"a":1,"b":2,"c":3}解析：先获取所有键并按ASCII码排序，再按顺序构建新对象。不使用高阶函数，避免依赖ES6特性。二、数据结构与算法1.动态规划题（15分）答案：pythondefmax_non_overlapping_subarrays(nums):n=len(nums)dp=[0]ndp[0]=nums[0]max_sum=dp[0]foriinrange(1,n):dp[i]=max(nums[i],dp[i-1]+nums[i])max_sum=max(max_sum,dp[i])returnmax_sum解析：-转移方程：`dp[i]=max(nums[i],dp[i-1]+nums[i])`，表示当前子数组的最大和是取当前元素或前一个子数组的和加上当前元素。-最终结果是`dp`数组中的最大值。2.树与图算法题（15分）答案：pythondefhas_cycle(graph):visited=[False]len(graph)rec_stack=[False]len(graph)defdfs(node):visited[node]=Truerec_stack[node]=Trueforneighborinrange(len(graph)):ifgraph[node][neighbor]:ifnotvisited[neighbor]:ifdfs(neighbor):returnTrueelifrec_stack[neighbor]:returnTruerec_stack[node]=FalsereturnFalseforiinrange(len(graph)):ifnotvisited[i]:ifdfs(i):returnTruereturnFalse解析：-使用`visited`记录已访问节点，`rec_stack`记录递归栈中的节点。-若在DFS过程中遇到已存在于栈中的节点，则存在环。3.排序与查找题（15分）答案：pythonimportheapqdeffind_kth_largest(nums,k):min_heap=nums[:k]heapq.heapify(min_heap)fornuminnums[k:]:ifnum>min_heap[0]:heapq.heappop(min_heap)heapq.heappush(min_heap,num)returnmin_heap[0]解析：-维护一个大小为k的最小堆，遍历数组时将元素加入堆中，若堆大小超过k则弹出。-最终堆顶即为第k大元素。时间复杂度O(nlogk)。4.字符串算法题（15分）答案：pythondefisValid(s):stack=[]mapping={')':'(','}':'{',']':'['}forcharins:ifcharinmapping:top_element=stack.pop()ifstackelse'#'ifmapping[char]!=top_element:returnFalseelse:stack.append(char)returnnotstack解析：-左括号入栈，右括号弹出并与栈顶比较。-栈为空时表示匹配成功。5.贪心算法题（15分）答案：pythondefhalveArray(nums):total=sum(nums)current=totalmax_heap=[-numfornuminnums]heapq.heapify(max_heap)count=0whilecurrent>total/2:largest=-heapq.heappop(max_heap)reduced=largest/2current-=reducedheapq.heappush(max_heap,-reduced)count+=1returncount解析：-每次选择当前最大的元素减半，保证每次操作对总和的减少最大。-直到总和小于原始总和的一半。三、系统设计与架构1.微服务设计题（20分）答案：核心组件：-API网关：负载均衡、请求路由、认证。-短链接服务：存储映射关系（如Redis+数据库），生成短ID（如UUID或Base62）。-缓存层：Redis缓存热点短链接映射。-分布式ID生成器：Snowflake算法防止ID冲突。高可用方案：-API网关使用Nginx集群。-短链接服务部署多副本（如Kubernetes），使用Etcd或Consul进行服务发