以下是計算機專業求職面試的常見題目分類整理，每個大類精選20道高頻問題，結合參考內容進行解析與擴展，幫助系統化備考：

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一、數據結構與算法

1. 解釋時間復雜度和空間復雜度
   • 時間復雜度衡量算法執行時間隨輸入規模的增長趨勢（如O(n)）；空間復雜度衡量算法所需額外內存（如O(1)）。需結合具體算法舉例說明。
2. 深度優先搜索（DFS）與廣度優先搜索（BFS）的區別
   • DFS通過遞歸或棧實現，適合路徑搜索、拓撲排序；BFS通過隊列實現，適合最短路徑問題。
3. 棧與隊列的特點及應用場景
   • 棧（LIFO）：函數調用、括號匹配；隊列（FIFO）：任務調度、緩沖區管理。
4. 二分查找的實現與時間復雜度
   • 遞歸與非遞歸實現，時間復雜度O(logn)，需數組有序。
5. 快速排序與歸并排序的核心思想
   • 快排：分治+基準值劃分；歸并：分治+合并有序子數組。
6. 二叉樹遍歷的三種方式（前序、中序、后序）
   • 前序：根→左→右；中序：左→根→右；后序：左→右→根。
7. 哈希表的沖突解決方法
   • 開放尋址法、鏈地址法、再哈希法。
8. 動態規劃的核心思想
   • 將問題分解為子問題，通過記憶化存儲中間結果（如背包問題）。
9. 紅黑樹與AVL樹的區別
   • 紅黑樹通過顏色標記保持近似平衡，插入/刪除效率更高；AVL樹嚴格平衡，查詢更快。
10. LRU緩存實現原理
    • 使用哈希表+雙向鏈表，保證O(1)的插入和刪除。
11. 堆的結構與堆排序步驟
    • 完全二叉樹，最大堆/最小堆；堆排序步驟：建堆→交換堆頂元素→調整堆。
12. 圖的表示方法（鄰接矩陣 vs 鄰接表）
    • 鄰接矩陣適合稠密圖，空間O(n2)；鄰接表適合稀疏圖，空間O(n+e)。
13. KMP算法原理
    • 通過部分匹配表跳過無效字符匹配，時間復雜度O(n+m)。
14. 貪心算法的適用場景
    • 局部最優解能推導全局最優的問題（如霍夫曼編碼）。
15. 反轉鏈表的實現
    • 迭代法（三指針）或遞歸法。
16. Top K問題的解決方案
    • 堆排序（O(nlogk)）或快速選擇算法（O(n)）。
17. 并查集的實現與應用
    • 路徑壓縮+按秩合并，用于連通性檢測。
18. 布隆過濾器的原理與優缺點
    • 位數組+多個哈希函數，空間效率高但存在誤判率。
19. 判斷鏈表是否有環
    • 快慢指針法（Floyd判圈算法）。
20. 最小生成樹算法（Prim vs Kruskal）
    • Prim基于頂點擴展，適合稠密圖；Kruskal基于邊排序，適合稀疏圖。

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二、操作系統

1. 進程與線程的區別
   • 進程是資源分配單位，線程是CPU調度單位；線程共享進程內存，切換開銷更小。
2. 死鎖的四個必要條件
   • 互斥、請求與保持、不可剝奪、循環等待。
3. 虛擬內存的作用與實現
   • 通過分頁/分段機制擴展內存空間，支持頁面置換算法（LRU、FIFO）。
4. 用戶態與內核態切換的觸發條件
   • 系統調用、中斷、異常。
5. 進程間通信方式
   • 管道、消息隊列、共享內存、信號量、Socket。
6. 線程同步機制
   • 互斥鎖、條件變量、信號量、讀寫鎖。
7. 頁面置換算法比較
   • 最優置換（理論）、LRU（最近最少使用）、FIFO（可能Belady異常）。
8. 孤兒進程與僵尸進程
   • 孤兒進程由init進程接管；僵尸進程需父進程調用wait()回收。
9. CPU調度算法（FCFS、SJF、RR）
   • 先來先服務、短作業優先、時間片輪轉。
10. 文件系統結構（inode vs FAT）
    • inode存儲文件元數據；FAT通過鏈表管理文件塊。
11. DMA的作用
    • 允許外設直接訪問內存，減少CPU中斷開銷。
12. 中斷處理流程
    • 保存現場→執行中斷服務程序→恢復現場。
13. 多級反饋隊列調度原理
    • 動態調整進程優先級，兼顧響應時間和吞吐量。
14. 同步與異步IO的區別
    • 同步IO阻塞進程，異步IO通過回調通知。
15. 內存碎片問題
    • 內部碎片（分配單元未用完）、外部碎片（空閑內存不連續）。
16. 軟鏈接與硬鏈接的區別
    • 硬鏈接指向inode，刪除原文件不影響；軟鏈接是路徑指針。
17. 緩沖區溢出攻擊原理
    • 輸入數據超出緩沖區大小，覆蓋返回地址執行惡意代碼。
18. 自旋鎖與互斥鎖適用場景
    • 自旋鎖（短等待，CPU忙等）；互斥鎖（長等待，線程休眠）。
19. 系統調用執行流程
    • 用戶態→軟中斷→內核態執行→返回結果。
20. 零拷貝技術原理
    • 減少數據在內核與用戶空間的拷貝次數（如mmap、sendfile）。

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三、計算機網絡

1. HTTP狀態碼（200、301、404、500）
   • 200成功；301永久重定向；404資源未找到；500服務器內部錯誤。
2. TCP三次握手與四次揮手
   • 握手：SYN→SYN-ACK→ACK；揮手：FIN→ACK→FIN→ACK。
3. HTTP與HTTPS的區別
   • HTTPS=HTTP+SSL/TLS，加密傳輸，端口443，需CA證書。
4. DNS解析過程
   • 瀏覽器緩存→系統緩存→路由器→ISP→遞歸查詢根域→權威DNS。
5. TCP粘包與拆包問題
   • 固定長度、分隔符、長度字段標識消息邊界。
6. Cookie與Session的區別
   • Cookie存儲在客戶端，Session存儲在服務端，依賴Session ID。
7. 對稱加密與非對稱加密的應用場景
   • 對稱加密（AES）用于數據傳輸；非對稱加密（RSA）用于密鑰交換。
8. GET與POST的區別
   • GET參數在URL，有長度限制；POST在請求體，支持大數據。
9. ARP協議的作用
   • 將IP地址解析為MAC地址，通過廣播請求單播響應。
10. CDN工作原理
    • 分布式節點緩存內容，就近返回資源，減少延遲。
11. WebSocket協議特點
    • 全雙工通信，基于HTTP升級，適合實時應用（如聊天室）。
12. TCP擁塞控制算法
    • 慢啟動、擁塞避免、快速重傳、快速恢復。
13. OSI七層模型與TCP/IP四層模型對比
    • 應用層（HTTP）→傳輸層（TCP）→網絡層（IP）→鏈路層（MAC）。
14. HTTPS握手流程
    • 客戶端Hello→服務器證書→密鑰交換→加密通信。
15. MTU與MSS的區別
    • MTU是鏈路層最大傳輸單元；MSS是TCP層有效數據長度。
16. NAT類型與穿透方法
    • 完全錐形、受限錐形、端口受限錐形；STUN/TURN/ICE協議。
17. QUIC協議的優勢
    • 基于UDP，0-RTT連接，多路復用，前向糾錯。
18. TIME_WAIT狀態的作用
    • 確保最后一個ACK到達，防止舊連接數據干擾新連接。
19. HTTP長連接與短連接
    • 長連接復用TCP連接（HTTP/1.1默認）；短連接每次請求新建連接。
20. IP分片與重組
    • 數據包超過MTU時分片，目標主機根據標識、偏移量重組。

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四、數據庫

1. ACID特性
   • 原子性（事務全成功/失敗）、一致性（約束保持）、隔離性（并發控制）、持久性（提交后永久保存）。
2. 事務隔離級別
   • 讀未提交→讀已提交→可重復讀→串行化（解決臟讀、不可重復讀、幻讀）。
3. 索引類型（B+樹 vs 哈希）
   • B+樹支持范圍查詢；哈希適合等值查詢，無排序。
4. SQL優化方法
   • 避免SELECT *、使用索引、減少子查詢、分頁優化（limit offset）。
5. 數據庫鎖機制（行鎖、表鎖、間隙鎖）
   • 行鎖粒度小但開銷大；間隙鎖防止幻讀。
6. 范式化與反范式化設計
   • 范式化減少冗余，反范式化提升查詢性能。
7. MVCC實現原理
   • 多版本并發控制，通過版本鏈和ReadView實現無鎖讀。
8. 主從復制原理
   • 主庫寫binlog，從庫IO線程拉取，SQL線程重放。
9. CAP理論
   • 一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分區容錯性（Partition Tolerance）三者不可兼得。
10. Redis持久化方式（RDB vs AOF）
    • RDB快照恢復快但可能丟數據；AOF日志更安全但文件大。
11. 數據庫分庫分表策略
    • 垂直拆分（按業務）、水平拆分（按哈希或范圍）。
12. 慢查詢分析與優化
    • 開啟慢查詢日志，使用EXPLAIN分析執行計劃。
13. 聯合索引的最左匹配原則
    • 索引(a,b,c)可匹配a、a,b、a,b,c查詢，但無法跳過a。
14. InnoDB與MyISAM的區別
    • InnoDB支持事務、行鎖、外鍵；MyISAM表鎖、全文索引。
15. 悲觀鎖與樂觀鎖實現
    • 悲觀鎖（SELECT FOR UPDATE）；樂觀鎖（版本號或CAS）。
16. 數據庫連接池的作用
    • 復用連接，減少創建/銷毀開銷，提升性能。
17. SQL注入防御方法
    • 預編譯語句（PreparedStatement）、輸入過濾、最小權限原則。
18. 數據庫備份策略
    • 全量備份+增量備份，定期恢復測試。
19. 分布式事務解決方案
    • 2PC（兩階段提交）、TCC（補償事務）、基于消息隊列。
20. MongoDB與關系型數據庫對比
    • 文檔存儲靈活，適合非結構化數據；關系型數據庫強一致性。

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五、編程語言（C++/Java）

1. C++虛函數與多態原理
   • 虛函數表（vtable）實現動態綁定，基類指針調用派生類方法。
2. 智能指針類型（unique_ptr、shared_ptr、weak_ptr）
   • unique_ptr獨占所有權；shared_ptr引用計數；weak_ptr解決循環引用。
3. Java垃圾回收算法（標記-清除、復制、分代）
   • 新生代（復制算法），老年代（標記-整理）。
4. C++內存管理（new/delete vs malloc/free）
   • new調用構造函數，malloc僅分配內存。
5. Java HashMap實現原理
   • 數組+鏈表/紅黑樹，負載因子觸發擴容。
6. C++ STL容器對比（vector、list、map）
   • vector連續內存隨機訪問快；list雙向鏈表插入快；map紅黑樹有序。
7. Java線程池參數與工作流程
   • corePoolSize、maximumPoolSize、隊列類型、拒絕策略。
8. C++ lambda表達式捕獲方式
   • 值捕獲（[=]）、引用捕獲（[&]）、混合捕獲（[a,&b]）。
9. Java synchronized與ReentrantLock區別
   • synchronized關鍵字基于JVM；ReentrantLock提供公平鎖、條件變量。
10. C++模板元編程應用場景
    • 編譯期計算、類型推導（如STL算法）。
11. Java泛型擦除機制
    • 編譯后類型擦除為Object，通過橋方法保持多態。
12. C++移動語義與右值引用
    • 避免深拷貝，轉移資源所有權（std::move）。
13. Java反射機制優缺點
    • 動態加載類，破壞封裝性，性能較低。
14. C++內存對齊原則
    • 結構體成員按最大類型大小對齊，減少CPU訪問次數。
15. Java JVM內存模型（堆、棧、方法區）
    • 堆存儲對象實例；棧存儲局部變量；方法區存儲類信息。
16. C++設計模式（單例、工廠、觀察者）
    • 單例模式（懶漢式、餓漢式）；工廠模式解耦對象創建。
17. Java并發工具類（CountDownLatch、CyclicBarrier）
    • CountDownLatch一次性等待；CyclicBarrier可重復使用。
18. C++異常處理機制（try/catch/throw）
    • 棧展開（stack unwinding），資源通過RAII管理。
19. Java注解原理與自定義注解
    • 元注解（@Target、@Retention），APT處理注解。
20. C++11新特性（auto、范圍for、智能指針）
    • 類型推導、lambda表達式、右值引用。