阿里面试题整理

1、如何实现一个高效的单向链表逆序输出?

出题人:阿里巴巴出题专家:昀龙/阿里云弹性人工智能负责人
参考答案:下面是其中一种写法,也可以有不同的写法,比如递归等。供参考。

typedef struct node{
    int           data;
    struct node*  next;
    node(int d):data(d), next(NULL){}
}node;

void reverse(node* head)
{
    if(head == NULL){
        return;
    }

    node* pleft = NULL;
    node* pcurrent = head;
    node* pright = head->next;

    while(pright){
        pcurrent->next = pleft;
        node *ptemp = pright->next;
        pright->next = pcurrent;
        pleft = pcurrent;
        pcurrent = pright;
        pright = ptemp;
    }

    while(pcurrent != NULL){
        cout<< pcurrent->data << "\t";
        pcurrent = pcurrent->next;
    }
}
class Solution<T> {

    public void reverse(ListNode<T> head) {
       if (head == null || head.next == null) {
    	   return ;
       }
       ListNode<T> currentNode = head;
       Stack<ListNode<T>> stack = new Stack<>();
       while (currentNode != null) {
    	   stack.push(currentNode);
    	   ListNode<T> tempNode = currentNode.next;
    	   currentNode.next = null; // 断开连接
    	   currentNode = tempNode;
       }
       
       head = stack.pop();
       currentNode = head;
       
       while (!stack.isEmpty()) {
    	   currentNode.next = stack.pop();
    	   currentNode = currentNode.next;
       }
    }
}

class ListNode<T>{
	T val;
	public ListNode(T val) {
		this.val = val;
	}
	ListNode<T> next;
}

2、给定一个二叉搜索树(BST),找到树中第 K 小的节点

出题人:阿里巴巴出题专家:文景/阿里云 CDN 资深技术专家
参考答案

  • 考察点
    基础数据结构的理解和编码能力
    递归使用
  • 示例
5
     / \
    3   6
   / \
  2   4
 /
1

说明:保证输入的 K 满足 1<=K<=(节点数目)

解法1:树相关的题目,第一眼就想到递归求解,左右子树分别遍历。联想到二叉搜索树的性质,root 大于左子树,小于右子树,如果左子树的节点数目等于 K-1,那么 root 就是结果,否则如果左子树节点数目小于 K-1,那么结果必然在右子树,否则就在左子树。因此在搜索的时候同时返回节点数目,跟 K 做对比,就能得出结果了。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 **/

public class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode(int x) { val = x; }
}

class Solution {
    private class ResultType {
    
        boolean found;  // 是否找到
        
        int val;  // 节点数目
        ResultType(boolean found, int val) {
            this.found = found;
            this.val = val;
        }
    }

    public int kthSmallest(TreeNode root, int k) {
        return kthSmallestHelper(root, k).val;
    }

    private ResultType kthSmallestHelper(TreeNode root, int k) {
        if (root == null) {
            return new ResultType(false, 0);
        }

        ResultType left = kthSmallestHelper(root.left, k);

        // 左子树找到,直接返回
        if (left.found) {
            return new ResultType(true, left.val);
        }

        // 左子树的节点数目 = K-1,结果为 root 的值
        if (k - left.val == 1) {
            return new ResultType(true, root.val);
        }

        // 右子树寻找
        ResultType right = kthSmallestHelper(root.right, k - left.val - 1);
        if (right.found) {
            return new ResultType(true, right.val);
        }

        // 没找到,返回节点总数
        return new ResultType(false, left.val + 1 + right.val);
    }
}

3、从innodb的索引结构分析,为什么索引的 key 长度不能太长.

出题人:阿里巴巴出题专家:近秋/阿里云数据库产品技术部技术专家
参考答案:key 太长会导致一个页当中能够存放的 key 的数目变少,间接导致索引树的页数目变多,索引层次增加,从而影响整体查询变更的效率。

4、输入 ping IP 后敲回车,发包前会发生什么?

出题人:阿里巴巴出题专家:怀虎/阿里云云效平台负责人
参考答案
ping目标ip时,先查路由表,确定出接口

  • 如果落在直连接口子网内,此时若为以太网等 多路访问网络 则先查询arp缓存,命中则直接发出,否则在该接口上发arp询问目标ip的mac地址,取得后发出,若为ppp等 点对点网络 ,则直接可以发出;
  • 如果查表落在缺省路由上,此时若为以太网等 多路访问网络 则先查询网关arp缓存,命中则直接发出,否则在该接口上发arp询问网关的mac地址,取得后发出,若为ppp等 点对点网络 ,则直接可以发出;
  • 若查表未命中,则返回不可达。

5、最大频率栈

实现 FreqStack,模拟类似栈的数据结构的操作的一个类。FreqStack 有两个函数:
push(int x),将整数 x 推入栈中。pop(),它移除并返回栈中出现最频繁的元素。如果最频繁的元素不只一个,则移除并返回最接近栈顶的元素。 ◼ 示例: push [5,7,5,7,4,5] pop() -> 返回 5,因为 5 是出现频率最高的。
栈变成 [5,7,5,7,4]。 pop() -> 返回 7,因为 5 和 7 都是频率最高的,但 7 最接近栈 顶。
栈变成 [5,7,5,4]。 pop() -> 返回 5 。
栈变成 [5,7,4]。 pop() -> 返回 4 。
栈变成 [5,7]。
出题人:阿里巴巴出题专家:屹平/阿里云视频云边缘计算高级技术专家
参考答案:令 freq 作为 x 的出现次数的映射 Map。

此外 maxfreq,即栈中任意元素的当前最大频率,因为我们必须弹出频率最高的元素。

当前主要的问题就变成了:在具有相同的(最大)频率的元素中,怎么判断那个元素是最新的?我们可以使用栈来查询这一信息:靠近栈顶的元素总是相对更新一些。

为此,我们令 group 作为从频率到具有该频率的元素的映射。到目前,我们已经实现了 FreqStack 的所有必要的组件。

算法:

实际上,作为实现层面上的一点细节,如果 x 的频率为 f,那么我们将获取在所有 group[i] (i <= f) 中的 x,而不仅仅是栈顶的那个。这是因为每个 group[i] 都会存储与第 i 个 x 副本相关的信息。

最后,我们仅仅需要如上所述维持 freq,group,以及 maxfreq。

class FreqStack {
    Map<Integer, Integer> freq;
    Map<Integer, Stack<Integer>> group;
    int maxfreq;

    public FreqStack() {
        freq = new HashMap();
        group = new HashMap();
        maxfreq = 0;
    }
    
    public void push(int x) {
        int f = freq.getOrDefault(x, 0) + 1;
        freq.put(x, f);
        if (f > maxfreq) maxfreq = f;
        group.computeIfAbsent(f, z-> new Stack()).push(x);
    }
    
    public int pop() {
        int x = group.get(maxfreq).pop();
        freq.put(x, freq.get(x) - 1);
        if (group.get(maxfreq).size() == 0)
        maxfreq--;
        return x;
    }
}

6、一颗现代处理器,每秒大概可以执行多少条简单的MOV指令,有哪些主要的影响因素?

出题人:阿里巴巴出题专家:子团/创新产品虚拟化&稳定性资深技术专家
参考答案

及格:
每执行一条mov指令需要消耗1个时钟周期,所以每秒执行的mov指令和CPU主频相关。

加分:
在CPU微架构上,要考虑数据预取,乱序执行,多发射,内存stall(前端stall和后端stall)等诸多因素,因此除了cpu主频外,还和流水线上的效率(IPC)强相关,比较复杂的一个问题。