大厂算法面试常见问题总结：高频考点与备战指南

在大厂算法面试中，数据结构与算法是必考的核心内容。

无论是校招还是社招，算法题的表现往往决定了面试的成败。

为了帮助大家更好地备战，本文总结了大厂算法面试中的高频考点，并提供了详细的备战建议，助你轻松应对面试挑战！

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一、数据结构类问题

1. 数组与字符串

• 高频题：

  • 两数之和：给定一个数组和一个目标值，找出数组中两数之和等于目标值的索引。

  • 三数之和：找出数组中所有满足三数之和为0的不重复三元组。

  • 最长无重复子串：找到字符串中不包含重复字符的最长子串。

  • 接雨水：计算柱状图中能接多少雨水。

  • 滑动窗口最大值：在滑动窗口中找出最大值。

  • 合并区间：合并所有重叠的区间。

  • 旋转矩阵：将矩阵顺时针旋转90度。

• 技巧：

  • 双指针：适用于两数之和、三数之和等问题。

  • 滑动窗口：适用于子串、子数组问题。

  • 前缀和：用于快速计算区间和。

  • 哈希表优化：用于快速查找和去重。

2. 链表

• 高频题：

  • 反转链表：将链表反转。

  • 合并两个有序链表：将两个有序链表合并为一个有序链表。

  • 链表判环（快慢指针）：判断链表中是否有环。

  • 环形链表入口节点：找到链表中环的入口节点。

  • LRU缓存机制：设计一个LRU缓存。

• 技巧：

  • 虚拟头节点：简化链表操作。

  • 快慢指针：用于链表判环、找中点等。

  • 递归：适用于链表反转、合并等问题。

3. 栈与队列

• 高频题：

  • 最小栈：设计一个支持获取最小值的栈。

  • 用栈实现队列：用两个栈实现队列。

  • 有效括号：判断括号是否有效。

  • 每日温度（单调栈）：找到数组中每个元素的下一个更高温度。

  • 柱状图中最大矩形：找到柱状图中的最大矩形面积。

• 技巧：

  • 单调栈：用于解决下一个更大元素、最大矩形等问题。

  • 双栈协作：用于实现队列或特殊栈。

4. 树与二叉树

• 高频题：

  • 二叉树遍历（前/中/后序）：实现二叉树的遍历。

  • 层次遍历：按层次遍历二叉树。

  • 验证二叉搜索树：判断二叉树是否为二叉搜索树。

  • 二叉树最近公共祖先（LCA）：找到二叉树中两个节点的最近公共祖先。

  • 二叉树的直径：找到二叉树中任意两个节点之间的最长路径。

  • 路径总和：判断二叉树中是否存在路径和等于目标值。

• 技巧：

  • 递归：适用于树的大部分问题。

  • DFS/BFS：用于遍历和搜索问题。

  • Morris遍历：优化空间复杂度。

5. 堆（优先队列）

• 高频题：

  • Top K 问题：找到数组中频率前K高的元素。

  • 数据流的中位数：实时计算数据流的中位数。

  • 合并K个有序链表：将K个有序链表合并为一个有序链表。

• 技巧：

  • 大顶堆/小顶堆：灵活使用堆解决Top K、中位数等问题。

6. 哈希表

• 高频题：

  • 字母异位词分组：将字母异位词分组。

  • 两数之和：找到数组中两数之和等于目标值的索引。

  • LRU缓存：设计一个LRU缓存。

• 技巧：

  • 哈希函数设计：优化哈希表的性能。

  • 冲突处理：解决哈希冲突。

7. 图

• 高频题：

  • 克隆图：克隆一个无向图。

  • 课程表（拓扑排序）：判断课程表是否可以完成。

  • 岛屿数量（DFS/BFS）：计算二维网格中的岛屿数量。

  • 最短路径（Dijkstra、BFS）：找到图中两个节点的最短路径。

• 技巧：

  • 邻接表/邻接矩阵：表示图的结构。

  • 并查集（Union-Find）：用于解决连通性问题。

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二、算法思想类问题

1. 动态规划（DP）

• 高频题：

  • 斐波那契数列：计算第n个斐波那契数。

  • 爬楼梯：计算爬到第n阶楼梯的方法数。

  • 最长递增子序列（LIS）：找到数组中最长的递增子序列。

  • 最长公共子序列（LCS）：找到两个字符串的最长公共子序列。

  • 编辑距离：计算将一个字符串转换为另一个字符串的最小操作数。

  • 背包问题：解决0-1背包、完全背包等问题。

  • 打家劫舍：计算在不触发警报的情况下能偷到的最大金额。

  • 股票买卖系列：计算股票买卖的最大利润。

• 技巧：

  • 状态定义：明确状态表示的含义。

  • 转移方程优化：优化空间复杂度。

2. 回溯法

• 高频题：

  • 全排列：生成数组的所有排列。

  • 子集：生成数组的所有子集。

  • 组合总和：找到数组中所有组合等于目标值的组合。

  • N皇后：在N×N棋盘上放置N个皇后，使其互不攻击。

  • 括号生成：生成所有有效的括号组合。

• 技巧：

  • 剪枝：减少不必要的搜索。

  • 路径记录与撤销选择：记录当前路径并撤销选择。

3. 贪心算法

• 高频题：

  • 跳跃游戏：判断是否能跳到数组的最后一个位置。

  • 区间调度：找到最多不重叠的区间。

  • 分发饼干：尽可能满足更多孩子的胃口。

  • 加油站：找到可以绕环路行驶一周的加油站。

• 技巧：

  • 局部最优推导全局最优：通过局部最优解推导全局最优解。

4. 二分查找

• 高频题：

  • 搜索旋转排序数组：在旋转排序数组中搜索目标值。

  • 寻找峰值：找到数组中的峰值元素。

  • x的平方根：计算x的平方根。

  • 在排序数组中找元素的第一个/最后一个位置：找到目标值的第一个和最后一个位置。

• 技巧：

  • 边界条件处理：注意边界条件的处理。

  • 红蓝分区法：简化二分查找的实现。

5. 分治法

• 高频题：

  • 归并排序：实现归并排序。

  • 快速排序：实现快速排序。

  • 最大子序和（Kadane算法）：找到数组中的最大子序和。

  • 多数元素：找到数组中出现次数超过一半的元素。

• 技巧：

  • 递归拆解问题：将问题拆解为子问题解决。

6. 双指针

• 高频题：

  • 盛最多水的容器：找到两条线，使得它们与x轴构成的容器能盛最多水。

  • 删除排序数组中的重复项：删除排序数组中的重复项。

  • 移动零：将数组中的零移动到末尾。

• 技巧：

  • 快慢指针：用于链表和数组问题。

  • 左右指针逼近：用于数组问题。

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三、高级数据结构与算法

1. Trie树

• 高频题：

  • 实现Trie：实现一个Trie树。

  • 单词搜索II（DFS+Trie）：在二维网格中搜索单词。

  • 前缀匹配：找到所有以某个前缀开头的单词。

2. 并查集（Union-Find）

• 高频题：

  • 朋友圈数量：计算朋友圈的数量。

  • 岛屿数量（变体）：计算二维网格中的岛屿数量。

  • 冗余连接：找到图中多余的边。

3. 设计类问题

• 高频题：

  • 设计LRU缓存：设计一个LRU缓存。

  • 设计推特（时间线）：设计一个推特时间线系统。

  • 设计循环队列：设计一个循环队列。

• 技巧：

  • 结合哈希表与双向链表：用于设计LRU缓存。

  • 面向对象设计：注重代码的可扩展性和可维护性。

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四、其他高频问题

1. 位运算

• 高频题：

  • 位1的个数：计算一个整数的二进制表示中1的个数。

  • 汉明距离：计算两个整数的汉明距离。

  • 只出现一次的数字：找到数组中只出现一次的数字。

2. 数学与概率

• 高频题：

  • 整数反转：反转一个整数。

  • 判断质数：判断一个数是否为质数。

  • 用Rand7()实现Rand10()：用Rand7()函数实现Rand10()函数。

3. 系统设计基础

• 高频题：

  • 设计短链系统：设计一个短链生成系统。

  • 设计分布式ID生成器：设计一个分布式ID生成器。

  • 设计秒杀系统：设计一个高并发的秒杀系统。

• 技巧：

  • CAP理论：理解分布式系统的CAP理论。

  • 分库分表：解决数据库性能瓶颈。

  • 缓存策略（Redis）：使用缓存提高系统性能。

  • 限流熔断：防止系统过载。

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五、面试准备建议

1. 刷题策略：

   • 优先掌握LeetCode Hot 100和《剑指Offer》经典题，逐步覆盖各分类。

2. 代码规范：

   • 注重边界条件、变量命名、代码可读性。

3. 复杂度分析：

   • 对时间/空间复杂度有清晰解释。

4. 模拟面试：

   • 用白板或在线工具练习，培养边写代码边讲解的习惯。

5. 行为问题：

   • 准备项目经历、团队协作案例（如STAR法则）。

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大厂算法面试不仅考察解题能力，还关注逻辑表达、问题拆解能力和代码健壮性。

通过系统学习和实战演练，相信大家一定能够在面试中脱颖而出！

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