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2 序 为帮助开发者们提升面试技能 有机会入职阿里, 云栖社区特别制作了这个专辑 阿里巴巴资深技术专家们结合多年的工作 面试经验总结提炼而成的面试真题这一次整体放出 并通过这些笔试真题开放阿里巴巴工作机会, 让更多的开发者加入到阿里这个大平台 这一次, 不仅是知识的收获, 还将间接地与技术大牛们做了直观的沟通, 了解他们的出题思路与考察要点, 并加以消化吸收, 这对自己技术能力本身就是一种极大的提升 走上编程之路, 不断丰富自己方能与世接轨, 努力做最优秀的自己

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5 / 面试题 001 如何实现一个高效的单向链表逆序输出? 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 typedefstructnode { intdata; structnode*next; node(intd):data(d),next(null){} }node; voidreverse(node*head) { if(null==head NULL==head->next) { return; } node*prev=null; node*pcur=head->next; node*next; while(pcur!=null) {

6 if(pcur->next==null) { pcur->next=prev; break; } next=pcur->next; pcur->next=prev; prev=pcur; pcur=next; } head->next=pcur; node*tmp=head->next; while(tmp!=null) { cout<<tmp->data<<"\t"; tmp=tmp->next; } }

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8 / 面试题 002 已知 sqrt (2) 约等于 1.414, 要求不用数学库, 求 sqrt (2) 精确到小数点后 10 位 阿里巴巴出题专家 : 文景 / 阿里云 CDN 资深技术专家 考察点 1. 基础算法的灵活应用能力 ( 二分法学过数据结构的同学都知道, 但不一定往这个方向考虑 ; 如果学过数值计算的同学, 应该还要能想到牛顿迭代法并解释清楚 ) 2. 退出条件设计 参考答案 1. 已知 sqrt(2) 约等于 1.414, 那么就可以在 (1.4, 1.5) 区间做二分查找, 如 : a) high=>1.5 b) low=>1.4 c) mid => (high+low)/2=1.45 d) 1.45*1.45>2? high=>1.45 : low => 1.45 e) 循环到 c) 2. 退出条件 a) 前后两次的差值的绝对值 <=0.0000000001, 则可退出

9 代码示例 : const double EPSINON = 0.0000000001; double sqrt2( ) { double low = 1.4, high = 1.5; double mid = (low + high) / 2; while (high low > EPSINON) { if (mid*mid < 2) { high = mid; } else { low = mid; } mid = (high + low) / 2; } } return mid;

10 / 面试题 003 给定一个二叉搜索树 (BST), 找到树中第 K 小的节点 阿里巴巴出题专家 : 文景 / 阿里云 CDN 资深技术专家 考察点 1. 基础数据结构的理解和编码能力 2. 递归使用 示例 : 如下图, 输入 K=3, 输出节点值 3 说明 : 保证输入的 K 满足 1<=K<=( 节点数目 )

11 参考答案树相关的题目, 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 代码示例 : /** * 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 { // 是否找到 boolean found; // 节点数目 int val; } 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) {

12 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); 复杂度分析 : 时间复杂度 : O(N), 节点最多遍历一遍 空间复杂度 :O(1),( 如果算上递归深度可以当做 O(logN))

13 / 面试题 004 LRU 缓存机制 阿里巴巴出题专家 : 文景 / 阿里云 CDN 资深技术专家 设计和实现一个 LRU( 最近最少使用 ) 缓存数据结构, 使它应该支持一下操作 :get 和 put get(key) - 如果 key 存在于缓存中, 则获取 key 的 value( 总是正数 ), 否则返回 -1 put(key,value) - 如果 key 不存在, 请设置或插入 value 当缓存达到其容量时, 它应该在插入新项目之前使最近最少使用的项目作废 参考答案 代码示例 : Python 版本 class LRUCache(object): def init (self, capacity): """ :type capacity: int """ self.cache = {} self.keys = [] self.capacity = capacity def visit_key(self, key): if key in self.keys: self.keys.remove(key) self.keys.append(key) def elim_key(self): key = self.keys[0] self.keys = self.keys[1:] del self.cache[key]

14 def get(self, key): """ :type key: int :rtype: int """ if not key in self.cache: return -1 self.visit_key(key) return self.cache[key] def put(self, key, value): """ :type key: int :type value: int :rtype: void """ if not key in self.cache: if len(self.keys) == self.capacity: self.elim_key() self.cache[key] = value self.visit_key(key) def main(): s = [["put","put","get","put","get","put","get","get","get"],[[1,1],[2,2],[1],[3,3],[2],[ 4,4],[1],[3],[4]]] obj = LRUCache(2) l=[] for i,c in enumerate(s[0]): if(c == "get"): l.append(obj.get(s[1][i][0])) else: obj.put(s[1][i][0], s[1][i][1]) print(l) if name == " main ": main()

15 C++ 版本 class LRUCache{ public: LRUCache(int capacity) { cap = capacity; } int get(int key) { auto it = m.find(key); if (it == m.end()) return -1; l.splice(l.begin(), l, it->second); return it->second->second; } void set(int key, int value) { auto it = m.find(key); if (it!= m.end()) l.erase(it->second); l.push_front(make_pair(key, value)); m[key] = l.begin(); if (m.size() > cap) { int k = l.rbegin()->first; l.pop_back(); m.erase(k); }

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17 / 面试题 005 关于 epoll 和 select 的区别, 哪些说法是正确的?( 多选 ) 阿里巴巴出题专家 : 寈峰 / 阿里技术专家 A. epoll 和 select 都是 I/O 多路复用的技术, 都可以实现同时监听多个 I/O 事件的状态 B. epoll 相比 select 效率更高, 主要是基于其操作系统支持的 I/O 事件通知机制, 而 select 是基于轮询机制 C. epoll 支持水平触发和边沿触发两种模式 D. select 能并行支持 I/O 比较小, 且无法修改 参考答案 A. B. C

招聘职位 : 阿里云数据库技术专家 18

19 / 面试题 006 从 innodb 的索引结构分析, 为什么索引的 key 长度不能太长? 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

20 / 面试题 007 MySQL 的数据如何恢复到任意时间点? 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 参考答案恢复到任意时间点以定时的做全量备份, 以及备份增量的 binlog 日志为前提 恢复到任意时间点首先将全量备份恢复之后, 再此基础上回放增加的 binlog 直至指定的时间点

招聘职位 : 阿里云存储技术专家 21

22 / 面试题 008 NFS 和 SMB 是最常见的两种 NAS (Network Attached Storage) 协议, 当把一个文件系统同时通过 NFS 和 SMB 协议共享给多个主机访问时, 以下哪些说法是错误的 :( 多选 ) 阿里巴巴出题专家 : 起影 / 阿里云文件存储高级技术专家 A. 不可能有这样的操作, 即把一个文件系统同时通过 NFS 和 SMB 协议共享给多个主机访问 B. 主机 a 的用户通过 NFS 协议创建的文件或者目录, 另一个主机 b 的用户不能通过 SMB 协议将其删除 C. 在同一个目录下, 主机 a 通过 NFS 协议看到文件 file.txt, 主机 b 通过 SMB 协议也看到文件 file.txt, 那么它们是同一个文件 D. 主机 a 通过 NFS 协议, 以及主机 b 通过 SMB 协议, 都可以通过主机端的数据缓存, 提升文件访问性能 参考答案 A. B. C

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24 / 面试题 009 输入 ping IP 后敲回车, 发包前会发生什么? 阿里巴巴出题专家 : 怀虎 / 阿里云云效平台负责人 参考答案首先根据目的 IP 和路由表决定走哪个网卡, 再根据网卡的子网掩码地址判断目的 IP 是否在子网内 如果不在则会通过 arp 缓存查询 IP 的网卡地址, 不存在的话会通过广播询问目的 IP 的 mac 地址, 得到后就开始发包了, 同时 mac 地址也会被 arp 缓存起来

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26 / 面试题 010 请解释下为什么鹿晗发布恋情的时候, 微博系统会崩溃, 如何解决? 阿里巴巴出题专家 : 江岚 / 阿里巴巴数据技术高级技术专家 参考答案 参考思路 A. 获取微博通过 pull 方式还是 push 方式 B. 发布微博的频率要远小于阅读微博 C. 流量明星的发微博, 和普通博主要区分对待, 比如在 sharding 的时候, 也要考虑这个因素

27 / 面试题 011 现有一批邮件需要发送给订阅顾客, 且有一个集群 ( 集群的节点数不定, 会动态扩容缩容 ) 来负责具体的邮件发送任务, 如何让系统尽快地完成发送? 请详述技术方案! 阿里巴巴出题专家 : 江岚 / 阿里巴巴数据技术高级技术专家 参考答案 A. 借助消息中间件, 通过发布者订阅者模式来进行任务分配 B. master-slave 部署, 由 master 来分配任务 C. 不借助任何中间件, 且所有节点均等 通过数据库的 update returning, 从而实现节点之间任务的互斥

28 / 面试题 012 有一批气象观测站, 现需要获取这些站点的观测数据, 并存储到 Hive 中 但是气象局只提供了 api 查询, 每次只能查询单个观测点 那么如果能够方便快速地获取到所有的观测点的数据? 阿里巴巴出题专家 : 江岚 / 阿里巴巴数据技术高级技术专家 参考答案 A. 通过 shell 或 python 等调用 api, 结果先暂存本地, 最后将本地文件上传到 Hive 中 B. 通过 datax 的 httpreader 和 hdfswriter 插件, 从而获取所需的数据 C. 比较理想的回答, 是在计算引擎的 UDF 中调用查询 api, 执行 UDF 的查询结果存储到对应的表中 一方面, 不需要同步任务的导出导入 ; 另一方面, 计算引擎的分布式框架天生提供了分布式 容错 并发等特性

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30 / 面试题 013 如何实现两金额数据相加 ( 最多小数点两位 )? 阿里巴巴出题专家 : 御术 / 蚂蚁金服数据可视化高级技术专家 参考答案其实问题并不难, 就是考察候选人对 JavaScript 数据运算上的认知以及考虑问题的缜密程度, 有很多坑, 可以用在笔试题, 如果用在面试, 回答过程中还可以随机加入有很多计算机基础的延伸 回到这个问题, 由于直接浮点相 yu 加会失精, 所以要转整数 ; ( 可以插入问遇到过吗? 是否可以举个例子?) 转整数是第一个坑, 虽然只有两位可以通过乘以 100 转整数, 但由于乘以一百和除以一百都会出现浮点数的运算, 所以也会失精, 还是要通过字符串来转 ;( 可以插入问字符串转整数有几种方式?) 字符串转整是第二个坑, 因为最后要对齐计算, 如果没考虑周全先 tofixed(2), 对于只有一位小数点数据进入计算就会错误 ; 转整数后的计算是个加分点, 很多同学往往就是直接算了, 如果可以考虑大数计算的场景, 恭喜同学进入隐藏关卡, 这就会涉及如何有效循环 遍历 算法复杂度的问题

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32 / 面试题 014 关于并行计算的一些基础开放问题 阿里巴巴出题专家 : 何万青 / 阿里云高性能计算资深技术专家 如何定义并计算, 请分别阐述分布式内存到共享内存模式行编程的区别和实现 ( 例子代码 )? 请使用 MPI 和 OpenMP 分别实现 N 个处理器对 M 个变量的求和? 请说明 SIMD 指令在循环中使用的权限? 向量化优化有哪些手段? 请用 Amdahl 定律说明什么是并行效率以及并行算法的扩展性? 并说明扩展性的性能指标和限制因素, 最后请说明在共享内存计算机中, 共享内存的限制?OpenMP 是怎样实现共享内存编程环境的?MPI 阻塞和非阻塞读写的区别? 参考答案 ( 简要答案, 但必须触及, 可以展开 ) 同时执行多个 / 算法 / 逻辑操作 / 内存访问 /IO, 相互独立同时运行, 分三个层次 : 进程级, 多个节点分布式内存通过 MPI 通信并行 ; 线程级, 共享内存的多路机器, 通过 OpenMP 实现多线程并行 ; 指令集 : 通过 SIMD 指令实现单指令多数据 举例吧啦吧啦 MPI 代码,,,OpenMP 代码, 分别写出来 M 个元素,N 个处理器的累加, 后者注意 private 参数

33 SIMD 在循环中的应用, 限制在于 SIMD 指令处理的每一个数组的长度,cache line 利用, 内部循环间的依赖和条件调用等 向量化, 主要看 SSE 和 AVX 指令占比率, 通过编译器优化 在 loop 代码中使用, 性能和计算规模随处理器增加的变化曲线, 实测 HPL 和峰值 HPL 比率, 能用用 Amdahl 定律表达 Tpar(N) = (an + (1-a)n/N )t + C (n,n), 能够讲明白串行部分对整个并行的天花板效应, 扩展性能够解释清楚算法的扩展性 = 并行效率随处理器数目的变化关系, 画出来 共享内存计算机 OpenMP 对变量的限制描述,EREW,CREW, ERCW,CRCW 等区别,NUMA 概念, 如何保持 coherent 等 写出 OpenMP 和 MPI 的核心函数, 回答问题即可

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35 / 面试题 015 请计算 XILINX 公司 VU9P 芯片的算力相当于多少 TOPS, 给出计算过程与公式 阿里巴巴出题专家 : 隐达 / 阿里云异构计算资深专家 参考答案基于不同的算法, 这个值在十几到几百之间 但是, 如果只是单纯比算力,FPGA 和 ASIC GPU 相比并无太大优势, 甚至大多时候有较大劣势 FPGA 的优势在于高度的灵活性和算法的针对性

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37 / 面试题 016 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? 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

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39 / 面试题 017 请分析 MaxCompute 产品与分布式技术的关系 当前大数据计算平台类产品的市场现状和发展趋势 阿里巴巴出题专家 : 云郎 / 阿里 MaxCompute 高级产品专家 参考答案开放性问题, 无标准答案

招聘职位 :MaxCompute 技术岗位 40

41 / 面试题 018 对大数据平台中的元数据管理是怎么理解的, 元数据收集管理体系是怎么样的, 会对大数据应用有什么样的影响 参考答案开放性问题, 无标准答案 阿里巴巴出题专家 : 映泉 / 阿里巴巴高级技术专家

42 / 面试题 019 你理解常见如阿里, 和友商大数据平台的技术体系差异以及发展趋势和技术瓶颈, 在存储和计算两个方面进行概述 参考答案开放性问题, 无标准答案 阿里巴巴出题专家 : 映泉 / 阿里巴巴高级技术专家

招聘职位 : 存储类技术岗位 43

44 / 面试题 020 在云计算大数据处理场景中, 每天运行着成千上万的任务, 每个任务都要进行 IO 读写 存储系统为了更好的服务, 经常会保证高优先级的任务优先执行 当多个作业或用户访问存储系统时, 如何保证优先级和公平性 阿里巴巴出题专家 : 田磊磊 / 阿里云文件存储高级技术专家 参考答案开放性问题, 无标准答案

45 / 面试题 021 最大频率栈 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 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] 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

46 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 代码示例 : 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;

47 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; } } 复杂度分析 : 时间复杂度 : 对于 push 和 pop 操作, O(1) 空间复杂度 : O(N), 其中 N 为 FreqStack 中元素的数目

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49 / 面试题 022 给定一个链表, 删除链表的倒数第 N 个节点, 并且返回链表的头结点 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 示例 : 给定一个链表 : 1->2->3->4->5, 和 n = 2. 当删除了倒数第二个节点后, 链表变为 1->2->3->5. 说明 : 给定的 n 保证是有效的 要求 : 只允许对链表进行一次遍历 参考答案我们可以使用两个指针而不是一个指针 第一个指针从列表的开头向前移动 n+1n+1 步, 而第二个指针将从列表的开头出发 现在, 这两个指针被 nn 个结点分开 我们通过同时移动两个指针向前来保持这个恒定的间隔, 直到第一个指针到达最后一个结点 此时第二个指针将指向从最后一个结点数起的第 nn 个结点 我们重新链接第二个指针所引用的结点的 next 指针指向该结点的下下个结点 代码示例 : public ListNode removenthfromend(listnode head, int n) {

50 ListNode dummy = new ListNode(0); dummy.next = head; ListNode first = dummy; ListNode second = dummy; // Advances first pointer so that the gap between first and second is n nodes apart for (int i = 1; i <= n + 1; i++) { first = first.next; } // Move first to the end, maintaining the gap while (first!= null) { first = first.next; second = second.next; } second.next = second.next.next; return dummy.next; } 复杂度分析 : * 时间复杂度 :O(L), 该算法对含有 L 个结点的列表进行了一次遍历 因此时间复杂度为 O(L) * 空间复杂度 :O(1), 我们只用了常量级的额外空间

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52 / 面试题 023 如果让你设计一个通用的 支持各种数据库秒级备份和恢复的系统, 你会如何设计? 参考答案开放性问题, 无标准答案 阿里巴巴出题专家 : 千震 / 阿里云数据库高级技术专家

53 / 面试题 024 如果让你来设计一个支持数据库 NOSQL 和大数据之间数据实时流动的数据流及处理的系统, 你会考虑哪些问题? 如何设计? 参考答案开放性问题, 无标准答案 阿里巴巴出题专家 : 千震 / 阿里云数据库高级技术专家

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55 / 面试题 025 给定一个整数数组和一个整数, 返回两个数组的索引, 这两个索引指向的数字的加和等于指定的整数 需要最优的算法, 分析算法的空间和时间复杂度 参考答案开放性问题, 无标准答案 阿里巴巴出题专家 : 龙欣 / 异构计算资深技术专家

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57 / 面试题 026 假如给你一个新产品, 你将从哪些方面来保障它的质量? 阿里巴巴出题专家 : 晨晖 / 阿里云中间件技术部测试开发专家 参考答案可以从代码开发 测试保障 线上质量三个方面来保障 在代码开发阶段, 有单元测试 代码 Review 静态代码扫描等; 测试保障阶段, 有功能测试 性能测试 高可用测试 稳定性测试 兼容性测试等 ; 在线上质量方面, 有灰度发布 紧急回滚 故障演练 线上监控和巡检等

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59 / 面试题 027 如何用 socket 编程实现 ftp 协议? 阿里巴巴出题专家 : 吴明 / 阿里云弹性计算资深技术专家 参考答案 https://www.jianshu.com/p/e9a2e0755496

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61 / 面试题 028 请评估一下程序的执行结果? 阿里巴巴出题专家 : 桃谷 / 阿里云中间件技术专家 public class SynchronousQueueQuiz { public static void main(string[] args) throws Exception { BlockingQueue<Integer> queue = new SynchronousQueue<>(); System.out.print(queue.offer(1) + " "); System.out.print(queue.offer(2) + " "); System.out.print(queue.offer(3) + " "); System.out.print(queue.take() + " "); System.out.println(queue.size()); } } A. true true true 1 3 B. true true true ( 阻塞 ) C. false false false null 0 D. false false false ( 阻塞 ) 参考答案 D

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