亚马逊专访 | 第 107 套 (适用于 SDE-1)

介绍

这是一套适用于亚马逊 SDE-1 职位面试的专访题目集合，题目涵盖了算法和数据结构、系统设计、软件工程和计算机科学等多个方面。希望这些题目能够帮助你准备面试，以期获得一份满意的工作。

算法和数据结构

1. 翻转链表

• 题目描述：给定一个链表的头节点，将该链表翻转。
• 示例输入：1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> null
• 示例输出：5 -> 4 -> 3 -> 2 -> 1 -> null
• 题目难度：简单
• 关键词：链表、递归、迭代

示例答案：

class Solution:
     def reverseList(self, head: ListNode) -> ListNode:
         if not head or not head.next:
             return head
         ret = self.reverseList(head.next)
         head.next.next = head
         head.next = None
         return ret

2. 括号匹配

• 题目描述：给定一个只包含 '('，')'，'{'，'}'，'['，']' 的字符串，判断字符串中的括号是否匹配。
• 示例输入："([{}])"
• 示例输出：True
• 题目难度：简单
• 关键词：栈

示例答案：

class Solution:
     def isValid(self, s: str) -> bool:
         stack = []
         for c in s:
             if c == '(' or c == '{' or c == '[':
                 stack.append(c)
             elif c == ')' and stack and stack[-1] == '(':
                 stack.pop()
             elif c == '}' and stack and stack[-1] == '{':
                 stack.pop()
             elif c == ']' and stack and stack[-1] == '[':
                 stack.pop()
             else:
                 return False
         return not stack

3. 两数之和

• 题目描述：给定一个整数数组和一个目标值，找出数组中和为目标值的两个数。
• 示例输入：[2, 7, 11, 15], 9
• 示例输出：[0, 1]
• 题目难度：简单
• 关键词：哈希表

示例答案：

class Solution:
     def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
         d = {}
         for i, num in enumerate(nums):
             if target - num in d:
                 return [d[target - num], i]
             d[num] = i
         return []

系统设计

1. 设计 TinyURL 短链接服务

• 题目描述：设计一个 TinyURL 短链接服务，将长链接转化为短链接。
• 题目难度：中等
• 关键词：哈希函数、哈希表、数据库、分布式

示例答案：

待完善

2. 设计 LRU 缓存

• 题目描述：设计一个 LRU 缓存，满了之后要淘汰最近最少使用的元素。
• 题目难度：中等
• 关键词：哈希表、双向链表

示例答案：

class LRUCache:

     def __init__(self, capacity: int):
         self.capacity = capacity
         self.cache = {}
         self.head = DLinkedNode()
         self.tail = DLinkedNode()
         self.head.next = self.tail
         self.tail.prev = self.head

     def get(self, key: int) -> int:
         if key not in self.cache:
             return -1
         node = self.cache[key]
         self.move_to_head(node)
         return node.value

     def put(self, key: int, value: int) -> None:
         if key in self.cache:
             node = self.cache[key]
             node.value = value
             self.move_to_head(node)
         else:
             if len(self.cache) == self.capacity:
                 removed = self.remove_tail()
                 del self.cache[removed.key]
             node = DLinkedNode(key, value)
             self.cache[key] = node
             self.add_to_head(node)

     def move_to_head(self, node: DLinkedNode) -> None:
         self.remove_node(node)
         self.add_to_head(node)

     def remove_node(self, node: DLinkedNode) -> None:
         node.prev.next = node.next
         node.next.prev = node.prev

     def add_to_head(self, node: DLinkedNode) -> None:
         node.prev = self.head
         node.next = self.head.next
         self.head.next.prev = node
         self.head.next = node

     def remove_tail(self) -> DLinkedNode:
         node = self.tail.prev
         self.remove_node(node)
         return node
         
 class DLinkedNode:
     def __init__(self, key=0, value=0):
         self.key = key
         self.value = value
         self.prev = None
         self.next = None

软件工程

1. 实现一个计时器

• 题目描述：实现一个计时器，包含开始计时、停止计时、暂停计时、恢复计时等功能。
• 题目难度：中等
• 关键词：状态机、面向对象设计、单元测试

示例答案：

class Timer:
     def __init__(self):
         self.elapsed_time = 0
         self.state = "STOPPED"
         self.start_time = None
         self.paused_time = None
     
     def start(self):
         if self.state == "STOPPED":
             self.start_time = time.time()
             self.state = "RUNNING"
     
     def stop(self):
         if self.state == "RUNNING" or self.state == "PAUSED":
             end_time = time.time()
             self.elapsed_time += end_time - self.start_time
             self.start_time = None
             self.paused_time = None
             self.state = "STOPPED"
     
     def pause(self):
         if self.state == "RUNNING":
             self.paused_time = time.time()
             self.state = "PAUSED"
     
     def resume(self):
         if self.state == "PAUSED":
             self.start_time += time.time() - self.paused_time
             self.state = "RUNNING"

2. 设计一个任务调度系统

• 题目描述：设计一个通用的任务调度系统，支持定时任务、异步任务、分布式任务等。
• 题目难度：困难
• 关键词：分布式、高可用、定时任务、异步任务

示例答案：

待完善

计算机科学

1. CAP 定理

• 题目描述：什么是 CAP 定理？ CAP 定理在分布式系统中的应用有哪些？如何解决 CAP 定理的问题？
• 题目难度：中等
• 关键词：CAP 定理、一致性、可用性、分区容错性

示例答案：

待完善

2. 一致性哈希

• 题目描述：什么是一致性哈希？一致性哈希的优点是什么？如何解决数据集的不均衡问题？
• 题目难度：中等
• 关键词：一致性哈希、哈希表、分布式、负载均衡

示例答案：

待完善

总结

本套题目集合中，包含了算法和数据结构、系统设计、软件工程和计算机科学等多个方面的题目，对于应聘亚马逊 SDE-1 职位的程序员来说，这些题目都是非常实用的面试题。通过刻意练习这些题目，可以提高自己的编程能力和面试技巧，为自己在面试中取得成功提供帮助。