以下是计算机专业求职面试的常见题目分类整理，每个大类精选20道高频问题，结合参考内容进行解析与扩展，帮助系统化备考：

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一、数据结构与算法

1. 解释时间复杂度和空间复杂度
   • 时间复杂度衡量算法执行时间随输入规模的增长趋势（如O(n)）；空间复杂度衡量算法所需额外内存（如O(1)）。需结合具体算法举例说明。
2. 深度优先搜索（DFS）与广度优先搜索（BFS）的区别
   • DFS通过递归或栈实现，适合路径搜索、拓扑排序；BFS通过队列实现，适合最短路径问题。
3. 栈与队列的特点及应用场景
   • 栈（LIFO）：函数调用、括号匹配；队列（FIFO）：任务调度、缓冲区管理。
4. 二分查找的实现与时间复杂度
   • 递归与非递归实现，时间复杂度O(logn)，需数组有序。
5. 快速排序与归并排序的核心思想
   • 快排：分治+基准值划分；归并：分治+合并有序子数组。
6. 二叉树遍历的三种方式（前序、中序、后序）
   • 前序：根→左→右；中序：左→根→右；后序：左→右→根。
7. 哈希表的冲突解决方法
   • 开放寻址法、链地址法、再哈希法。
8. 动态规划的核心思想
   • 将问题分解为子问题，通过记忆化存储中间结果（如背包问题）。
9. 红黑树与AVL树的区别
   • 红黑树通过颜色标记保持近似平衡，插入/删除效率更高；AVL树严格平衡，查询更快。
10. LRU缓存实现原理
    • 使用哈希表+双向链表，保证O(1)的插入和删除。
11. 堆的结构与堆排序步骤
    • 完全二叉树，最大堆/最小堆；堆排序步骤：建堆→交换堆顶元素→调整堆。
12. 图的表示方法（邻接矩阵 vs 邻接表）
    • 邻接矩阵适合稠密图，空间O(n²)；邻接表适合稀疏图，空间O(n+e)。
13. KMP算法原理
    • 通过部分匹配表跳过无效字符匹配，时间复杂度O(n+m)。
14. 贪心算法的适用场景
    • 局部最优解能推导全局最优的问题（如霍夫曼编码）。
15. 反转链表的实现
    • 迭代法（三指针）或递归法。
16. Top K问题的解决方案
    • 堆排序（O(nlogk)）或快速选择算法（O(n)）。
17. 并查集的实现与应用
    • 路径压缩+按秩合并，用于连通性检测。
18. 布隆过滤器的原理与优缺点
    • 位数组+多个哈希函数，空间效率高但存在误判率。
19. 判断链表是否有环
    • 快慢指针法（Floyd判圈算法）。
20. 最小生成树算法（Prim vs Kruskal）
    • Prim基于顶点扩展，适合稠密图；Kruskal基于边排序，适合稀疏图。

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二、操作系统

1. 进程与线程的区别
   • 进程是资源分配单位，线程是CPU调度单位；线程共享进程内存，切换开销更小。
2. 死锁的四个必要条件
   • 互斥、请求与保持、不可剥夺、循环等待。
3. 虚拟内存的作用与实现
   • 通过分页/分段机制扩展内存空间，支持页面置换算法（LRU、FIFO）。
4. 用户态与内核态切换的触发条件
   • 系统调用、中断、异常。
5. 进程间通信方式
   • 管道、消息队列、共享内存、信号量、Socket。
6. 线程同步机制
   • 互斥锁、条件变量、信号量、读写锁。
7. 页面置换算法比较
   • 最优置换（理论）、LRU（最近最少使用）、FIFO（可能Belady异常）。
8. 孤儿进程与僵尸进程
   • 孤儿进程由init进程接管；僵尸进程需父进程调用wait()回收。
9. CPU调度算法（FCFS、SJF、RR）
   • 先来先服务、短作业优先、时间片轮转。
10. 文件系统结构（inode vs FAT）
    • inode存储文件元数据；FAT通过链表管理文件块。
11. DMA的作用
    • 允许外设直接访问内存，减少CPU中断开销。
12. 中断处理流程
    • 保存现场→执行中断服务程序→恢复现场。
13. 多级反馈队列调度原理
    • 动态调整进程优先级，兼顾响应时间和吞吐量。
14. 同步与异步IO的区别
    • 同步IO阻塞进程，异步IO通过回调通知。
15. 内存碎片问题
    • 内部碎片（分配单元未用完）、外部碎片（空闲内存不连续）。
16. 软链接与硬链接的区别
    • 硬链接指向inode，删除原文件不影响；软链接是路径指针。
17. 缓冲区溢出攻击原理
    • 输入数据超出缓冲区大小，覆盖返回地址执行恶意代码。
18. 自旋锁与互斥锁适用场景
    • 自旋锁（短等待，CPU忙等）；互斥锁（长等待，线程休眠）。
19. 系统调用执行流程
    • 用户态→软中断→内核态执行→返回结果。
20. 零拷贝技术原理
    • 减少数据在内核与用户空间的拷贝次数（如mmap、sendfile）。

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三、计算机网络

1. HTTP状态码（200、301、404、500）
   • 200成功；301永久重定向；404资源未找到；500服务器内部错误。
2. TCP三次握手与四次挥手
   • 握手：SYN→SYN-ACK→ACK；挥手：FIN→ACK→FIN→ACK。
3. HTTP与HTTPS的区别
   • HTTPS=HTTP+SSL/TLS，加密传输，端口443，需CA证书。
4. DNS解析过程
   • 浏览器缓存→系统缓存→路由器→ISP→递归查询根域→权威DNS。
5. TCP粘包与拆包问题
   • 固定长度、分隔符、长度字段标识消息边界。
6. Cookie与Session的区别
   • Cookie存储在客户端，Session存储在服务端，依赖Session ID。
7. 对称加密与非对称加密的应用场景
   • 对称加密（AES）用于数据传输；非对称加密（RSA）用于密钥交换。
8. GET与POST的区别
   • GET参数在URL，有长度限制；POST在请求体，支持大数据。
9. ARP协议的作用
   • 将IP地址解析为MAC地址，通过广播请求单播响应。
10. CDN工作原理
    • 分布式节点缓存内容，就近返回资源，减少延迟。
11. WebSocket协议特点
    • 全双工通信，基于HTTP升级，适合实时应用（如聊天室）。
12. TCP拥塞控制算法
    • 慢启动、拥塞避免、快速重传、快速恢复。
13. OSI七层模型与TCP/IP四层模型对比
    • 应用层（HTTP）→传输层（TCP）→网络层（IP）→链路层（MAC）。
14. HTTPS握手流程
    • 客户端Hello→服务器证书→密钥交换→加密通信。
15. MTU与MSS的区别
    • MTU是链路层最大传输单元；MSS是TCP层有效数据长度。
16. NAT类型与穿透方法
    • 完全锥形、受限锥形、端口受限锥形；STUN/TURN/ICE协议。
17. QUIC协议的优势
    • 基于UDP，0-RTT连接，多路复用，前向纠错。
18. TIME_WAIT状态的作用
    • 确保最后一个ACK到达，防止旧连接数据干扰新连接。
19. HTTP长连接与短连接
    • 长连接复用TCP连接（HTTP/1.1默认）；短连接每次请求新建连接。
20. IP分片与重组
    • 数据包超过MTU时分片，目标主机根据标识、偏移量重组。

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四、数据库

1. ACID特性
   • 原子性（事务全成功/失败）、一致性（约束保持）、隔离性（并发控制）、持久性（提交后永久保存）。
2. 事务隔离级别
   • 读未提交→读已提交→可重复读→串行化（解决脏读、不可重复读、幻读）。
3. 索引类型（B+树 vs 哈希）
   • B+树支持范围查询；哈希适合等值查询，无排序。
4. SQL优化方法
   • 避免SELECT *、使用索引、减少子查询、分页优化（limit offset）。
5. 数据库锁机制（行锁、表锁、间隙锁）
   • 行锁粒度小但开销大；间隙锁防止幻读。
6. 范式化与反范式化设计
   • 范式化减少冗余，反范式化提升查询性能。
7. MVCC实现原理
   • 多版本并发控制，通过版本链和ReadView实现无锁读。
8. 主从复制原理
   • 主库写binlog，从库IO线程拉取，SQL线程重放。
9. CAP理论
   • 一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分区容错性（Partition Tolerance）三者不可兼得。
10. Redis持久化方式（RDB vs AOF）
    • RDB快照恢复快但可能丢数据；AOF日志更安全但文件大。
11. 数据库分库分表策略
    • 垂直拆分（按业务）、水平拆分（按哈希或范围）。
12. 慢查询分析与优化
    • 开启慢查询日志，使用EXPLAIN分析执行计划。
13. 联合索引的最左匹配原则
    • 索引(a,b,c)可匹配a、a,b、a,b,c查询，但无法跳过a。
14. InnoDB与MyISAM的区别
    • InnoDB支持事务、行锁、外键；MyISAM表锁、全文索引。
15. 悲观锁与乐观锁实现
    • 悲观锁（SELECT FOR UPDATE）；乐观锁（版本号或CAS）。
16. 数据库连接池的作用
    • 复用连接，减少创建/销毁开销，提升性能。
17. SQL注入防御方法
    • 预编译语句（PreparedStatement）、输入过滤、最小权限原则。
18. 数据库备份策略
    • 全量备份+增量备份，定期恢复测试。
19. 分布式事务解决方案
    • 2PC（两阶段提交）、TCC（补偿事务）、基于消息队列。
20. MongoDB与关系型数据库对比
    • 文档存储灵活，适合非结构化数据；关系型数据库强一致性。

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五、编程语言（C++/Java）

1. C++虚函数与多态原理
   • 虚函数表（vtable）实现动态绑定，基类指针调用派生类方法。
2. 智能指针类型（unique_ptr、shared_ptr、weak_ptr）
   • unique_ptr独占所有权；shared_ptr引用计数；weak_ptr解决循环引用。
3. Java垃圾回收算法（标记-清除、复制、分代）
   • 新生代（复制算法），老年代（标记-整理）。
4. C++内存管理（new/delete vs malloc/free）
   • new调用构造函数，malloc仅分配内存。
5. Java HashMap实现原理
   • 数组+链表/红黑树，负载因子触发扩容。
6. C++ STL容器对比（vector、list、map）
   • vector连续内存随机访问快；list双向链表插入快；map红黑树有序。
7. Java线程池参数与工作流程
   • corePoolSize、maximumPoolSize、队列类型、拒绝策略。
8. C++ lambda表达式捕获方式
   • 值捕获（[=]）、引用捕获（[&]）、混合捕获（[a,&b]）。
9. Java synchronized与ReentrantLock区别
   • synchronized关键字基于JVM；ReentrantLock提供公平锁、条件变量。
10. C++模板元编程应用场景
    • 编译期计算、类型推导（如STL算法）。
11. Java泛型擦除机制
    • 编译后类型擦除为Object，通过桥方法保持多态。
12. C++移动语义与右值引用
    • 避免深拷贝，转移资源所有权（std::move）。
13. Java反射机制优缺点
    • 动态加载类，破坏封装性，性能较低。
14. C++内存对齐原则
    • 结构体成员按最大类型大小对齐，减少CPU访问次数。
15. Java JVM内存模型（堆、栈、方法区）
    • 堆存储对象实例；栈存储局部变量；方法区存储类信息。
16. C++设计模式（单例、工厂、观察者）
    • 单例模式（懒汉式、饿汉式）；工厂模式解耦对象创建。
17. Java并发工具类（CountDownLatch、CyclicBarrier）
    • CountDownLatch一次性等待；CyclicBarrier可重复使用。
18. C++异常处理机制（try/catch/throw）
    • 栈展开（stack unwinding），资源通过RAII管理。
19. Java注解原理与自定义注解
    • 元注解（@Target、@Retention），APT处理注解。
20. C++11新特性（auto、范围for、智能指针）
    • 类型推导、lambda表达式、右值引用。