如何更好地应对编程面试

如何更好地应对编程面试

想提高面试技巧？关键在于方法——本指南将逐步讲解如何准确回答 Facebook、亚马逊、微软、Netflix 或谷歌等公司的编程面试问题。

本文将涵盖很多内容。它将引导你完成一个常见的技术面试问题（白板面试或非白板面试），你将接触到以下内容：

• 克服紧张情绪所需的心态
• 面试过程中的每一步
• 需要复习哪些图案

还有更多。让我们先解决面试中的心理问题，然后再采取切实可行的措施来解决这些问题。

克服紧张

软件工程和技术面试总是让人紧张。我们都知道这一点，但却很少问为什么。

为什么这类采访会让人产生如此恐惧的感觉？

确实，没有什么后果。

最糟糕的情况是，你无法正确表达他们想要的算法。或者你无法给出某个东西的正确定义。那么你很可能就得不到这份工作了。

这可不是什么好结果，但还有更糟糕的事情。你完全可以回家，补习一下错过的知识，然后尝试申请其他学校。

但知道这一点似乎没有帮助，原因如下。

我们的恐惧通常源于不确定性。也就是说，我们认为自己可能会遇到一个我们不知道如何解决的问题或挑战。

但事实并非如此！

首先，采用正确的方法（本文的其余部分将深入探讨），您可以解决任何问题。

其次——确实有可能你会被问到一些完全出乎意料的问题。但大多数情况下，面试官确实想了解你的想法。作为一个经历过多次面试的人，我知道我们希望你表现出色。

如果仍然感到紧张，还有其他解决方法。一些可能有帮助的方法包括每天冥想、吃健康的饮食来补充大脑能量，以及定期进行有氧运动。

如果你完全失去意识该怎么办

几乎任何技术挑战，只要方法得当，都能找到解决问题的方法。但如果你真的不知道从何入手，该怎么办呢？

因此，让我们快速解决一个问题——如果您真的不知道，请按照以下步骤操作。

假设你是一名前端工程师，拥有几年Javascript单页应用开发经验。在一次面试中，你被问到以下技术问题。

何时会在两个后端系统之间应用异步通信？

你僵住了，胸口突然一阵紧缩。你从未接触过任何后端系统，也忘了这asynchronous意味着什么。有几秒钟，你盯着面试官，思绪却飘忽不定。

以下是解决此问题的两种可能方法：

1. 将其与你做过的事情联系起来
2. 强调你对学习和从事这些事情的兴奋程度

第一个回应是有效的，因为它仍然允许您展示您的经验：

我没有直接开发过后端系统，不过你能再提醒我asynchronous一下“后端”是什么意思吗？嗯，一种允许工作独立于主应用线程进行的编程形式？我用 React 做过类似的事情——有时通过 REST 端点将数据插入数据库需要一些时间，但我们希望立即反馈给用户，告知数据正在被持久化。所以**我的猜测*是，当你想让一个进程在等待其他进程完成的同时执行某项操作时，它就变成了后端。*

在这种情况下，你所说的内容可能并非面试官 100% 想听到的，但你展现了一些技术敏锐度。你还可以加入一些关于过去经历的讨论。

另一方面，如果你根本找不到任何可以与这个问题联系起来的东西怎么办？不妨谈谈你有多兴奋，以及你将如何学习，这可能是一个不错的选择：

说实话，我不太确定，但我听说过这个术语，asynchronous而且很想了解更多关于后端系统的知识。这次采访结束后，我一定会去了解一下。您有什么推荐的书籍或文章可以作为入门吗？

白板算法面试好吗？

本课的剩余部分将讨论如何解决标准化数据结构和基于算法的问题。它仍然适用于一些小样本的挑战，例如“这里有一个基本设置，用一些脚手架实现一个 REST API ”。

是的，白板算法面试确实存在争议。然而，它仍然存在一些原因。首先，它向面试官发出了几个强烈的信号，例如：

• 候选人能否在他人面前清晰地思考（本课旨在解决的问题）
• 他们听起来像是已经为面试做好了准备吗（这是职业道德的信号）
• 他们是否具有合理的逻辑能力？
• 他们能区分好的解决方案和坏的解决方案吗？
• 他们对计算机科学基础知识的掌握如何？

其次，它们很容易大规模实施，如果你是一家每年需要招聘数千名员工的企业集团，这一点尤其重要。

是的，有家庭作业、专题采访，以及为期一周的“试用”期。我相信这些都是很棒的方法。

然而，“你能解决我面前的这个问题吗”data structure和算法问题仍然是大多数软件公司的标准。

让我们想想如何解决这些问题。

优秀受访者的应对方法

在我们深入探讨之前，这里有一个重要的提示。为了使这一切顺利进行，你必须熟练掌握数据结构和算法。

你对这些话题练习得越多，就越容易将pattern它们变成-词缀。面试的时候，你也能更容易地从记忆中回忆起它们。

当然， AlgoDaily 的高级课程和每日新闻简报问题是一个很好的起点。其他建议可以在我们关于如何准备技术面试的课程中找到。

综上所述，以下是我们推荐的解决白板问题的典型步骤。我们将花大量时间深入探讨每一个步骤。

1. 运行几个（1-3）个示例输入来了解问题
2. 通过询问人类如何做到这一点，快速解开暴力解决方案
3. 将暴力破解方法与模式、数据结构或计算机科学技术联系起来
4. 优化并再次运行步骤 1 中的相同测试用例
5. 如果有时间，请指出边缘情况并改进问题

面试期间的沟通

面试很大一部分是对你的沟通能力的考验，这不是什么秘密。软件工程是一项团队运动。

孤独天才程序员的神话终究只是个神话。尤其对于那些需要数十万工程师参与的大型、复杂、影响深远的项目来说，更是如此。

您如何展现强大的沟通技巧？

你必须继续说下去——我再怎么强调也不为过。除非你需要完全安静的环境来思考——这没问题——否则你应该说出你的想法。

• 如果你遇到困难，请告知面试官
• 如果你不明白这个问题，可以提出更多澄清问题
• 如果你不知道发生了什么，就说你需要更多背景信息
• 如果您需要提示，请告诉他们！

如果你害羞，完全没问题。但说到面试，你要知道，你和这个人一起工作的可能是这个人，也可能是和你拥有类似资质和技术能力的人。无论好坏，面试官在面试中对你的看法，都决定了他们最终会如何看待你。尽量保持友好和坦诚的态度，哪怕只是为了争取这份工作所需的几个小时。

如何收集需求

让我们继续学习一些实用的技术面试技巧。我们可以看看“从零到末尾”的问题。题目如下：

编写一个方法，将数组中的所有零移动到其末尾。

你首先应该做的就是明确需求。除非你确切知道问题所在，否则你没必要去想解决方案。原因如下：

应聘者：太棒了，零在后面，非零在前面。是这样的吧？

看起来很简单。为什么不直接开始解决呢？因为面试官可能会说：

面试官：另外，请注意，你应该保持所有其他元素的顺序。哦，这需要在 O(n) 时间内完成。

如果你没有考虑到这一点，你可能会走上一条非常糟糕的道路。务必用自己的话重复问题，并进行深入的澄清。了解所有需求，并重复一遍，让他们知道你已经完全掌握了问题的全部内容。

候选人：所以我们想把所有零移到后面，同时把非零放在前面。我们还想保持非零元素原来的顺序，并且算法应该以线性时间运行。

采访者：完全正确。

从输入和输出开始

接下来要做的就是要么索要几个样本数组，要么自己设计一个。开始构建你的测试用例。这有助于你开始处理如何转换输入以获得输出。

尝试从非常小的输入开始，随着样本数量的增加逐渐增加其大小。你可以这样说：

候选人：这个问题很有意思。好吧，为了确保我理解了我们想要的转换和结果，我来举几个例子。如果我得到[0, 1]，我们想要[1, 0]返回什么？

面试官：是的，没错。（应聘者开始思考如何移动第一个例子中的那个零）

候选人：嗯，对于那个，我们只需要将0和 交换1。现在，如果给出[1, 0, 2, 0, 4, 0]，我希望[1, 2, 4, 0, 0, 0]返回。

采访者：正确。

候选人：然后[0, 0, 4]变成[4, 0, 0]。嗯……

如何找到强力解决方案

现在您已经尝试了一些输入和输出，要问的主要问题是：

If a machine were not available, how would a human manually solve this?

记住，计算机只是工具而已。在它们出现之前，人类只能手动计算。所以，问问自己如何手动计算，是开始集思广益解决问题的好方法。当循环和条件语句不可用时，你可以用简单的英语表达你需要做什么。

候选人：嗯，是的，对于这些例子，结果总是返回一个非零数组，最后返回一个零数组。我思考了一个非常基本的实现，我一直在做的是：迭代，找到非零值，然后把它们放进另一个temp数组。然后，我一直用0s 填充结果数组的剩余部分，直到得到原始长度。

面试官：有意思。想把那个实现写出来吗？

使用伪代码来澄清你的想法

除非算法非常简单，否则您需要先编写伪代码。

对于暴力破解方案尤其如此。面试官可能第一遍只接受伪代码，然后可能会要求你用剩下的时间求解并编写一个优化方案。

此外，如果发现有害错误，用伪代码思考更容易修改。它最初的样子可能如下：

temp = []
zero_count = 0
iterate through array:
  if nonzero, push to new temp
  if zero, increment count
for zero_count times:
  push to temp
return temp

如果面试官修改问题使其稍微复杂一些，这说明你的思路是对的。他们可能会添加约束（在常数时间内完成），或者显著增加输入量。根据我的经验，大多数面试官会计划做一道简单题和一道难题。

面试官：太好了，现在你可以在不实例化新数组的情况下做到这一点吗？

此时别慌，也别因为通过了第一部分而兴奋不已。现在该把我们的暴力破解方案与改进技术结合起来了。我们将介绍几种改进方法。

如何利用模式和抽象进行优化

完成大约 50-100 个模拟面试题后，你就会开始认识到可以利用的模式。这里有一个例子：If you want speed, you usually need more space/memory.这与下一节关于如何使用数据结构的内容特别相关。

回顾目前为止解决方案中的每个步骤，思考是否有任何潜在的简化或分解方法。有什么方法可以降低其复杂性？

一个技巧是从更高的层次思考你正在做的事情。我的意思是，让你自己摆脱逻辑的束缚，回到输入到输出的过程。在上面的例子中，我们通过连接数组将零移动到末尾，但实际上我们需要做什么呢？这个过程可以理解为：

• 识别非零元素
• 将元素放在不同的索引处
• 找出0有多少个

拥有上述清晰步骤的好处在于，您现在可以探索完成每个步骤的其他方法。

• 例如，为了识别非零元素，您可以遍历数组并使用条件。
• 或者，您可以使用一种filter方法。
• 如果这没有帮助，您还可以zeros连续查找多个，然后splice输出一个新的数组。

还要问自己一些问题：What am I trying to do in plain English?

取得进展的另一个非常简单的方法是尝试调整输入。

• 如果它是一个集合，排序或分组有帮助吗？
• 如果它是一棵树，我们可以将它转换成数组或链表吗？

如果调整输入没有产生任何影响，也许是时候进行更大的转变了。

引入数据结构或抽象数据类型

这时，学习数据结构（以及实现和使用它们的经验）就会非常有帮助。如果你能找出瓶颈所在，就可以开始尝试用数据结构来解决这个问题，看看是否能带来性能或空间上的提升。

回到我们之前做的“从零到末尾”的问题，我们的瓶颈很可能是步骤putting elements at different indexes。在这种情况下，我们可能会意识到使用counter变量是有益的。

注意，代码data structure不需要太复杂。在我们的例子中，我们实际上只引入了一个int变量——但有时这已经足够了。

那么应该计算什么呢counter？好吧，一旦我们将数组拆分为非零值（[1, 2, 3]）和零值（[0, 0, 0]），我们实际上只关心非零值在哪里结束。

因为我们不需要担心数组中非零元素之后的内容，所以我们可以简单地保留一个单独的指针来跟踪最终数组的索引。它会告诉我们从哪里开始添加零。

然后我们可以编写以下伪代码来利用此策略：

insert_position = 0
for i in nums
  if i is not 0
    increase insert_position
    keep it in insert_position
  fill the rest in with 0

尽管有两个循环，时间复杂度仍简化为O(n)。然而，由于我们使用相同的数组，空间复杂度是恒定的，所以我们得到了改进！

战术数据结构速查表

需要快速访问集合中的元素吗？数组已经在内存中保存了位置。

需要快速插入数据？将其添加到哈希表或链表。

需要在 O(1) 时间内求出最大值或最小值？那就用堆吧。

需要建模连接吗？那就去graph那里吧。

数据结构掌握得越多越好。你可以查看课程表，了解绝对要求。

尝试一些更高级的结构也很有用（但并非必需），比如 AVL 树、字典树、优先级队列、后缀数组和布隆过滤器。虽然它们不太可能被用到，但在工业界却很有用，而且在面试中拿出来会给人留下深刻印象。

关于哈希表的特别说明：

好好了解一下这些家伙！它们可以用于数量惊人的解决方案。许多问题可以简化为在大型数据集合中搜索元素、查找重复项或存储/检索项目。哈希表/哈希映射在这些方面表现非常出色，所以请始终牢记它们。

如果其他方法data structure没有帮助，那么也许是时候尝试一种老式（但可靠）的技术了。

介绍一种计算机科学算法技术

有一些技术是每个人都应该了解的。这些技术通常会在Intro to Algorithms课程中讲解，以便对算法进行分类。

它们通常不仅对面试有用，而且对一般的软件工程工作也有益，所以要了解它们！

分而治之：尝试将问题分解成更容易思考或解决的子问题。这样可以……

递归——看看能否利用一个调用自身的函数。尤其要注意recursion树形结构。

记忆化- 你在暴力破解中生成的部分结果是否可以用于更大或不同的输入？如果可以，可以利用某种缓存。你可以在内存中存储（或创建并存储在内存中）哪些数据来帮助算法？

贪婪graph——思考每次迭代或每一步的最佳走法是什么。每一步是否有一个显而易见的最佳走法？这在像 Dijkstra 算法这样的遍历问题中经常出现。

如果以上方法都不起作用该怎么办

所以，上述任何模式、数据结构或技术都无法解决这个问题。该怎么办？

您有两个选择。

多问一些问题。

或者

我说，我卡住了。能给我点提示吗？

保持沟通！面试官通常很乐意给出提示——事实上，这是他们的工作。有些面试问题会很遗憾地包含一两个“关键直觉”，你必须先理解它们才能找到答案。

有了可行的解决方案之后

这里有一个关键点，需要花点时间才能搞定。在为优化方案编写了伪代码后，请逐步手动运行 1-3 个示例输入，确保伪代码能够正常工作。警告：你可能会感到紧张，并且有时会忘记进度，但这非常重要。

优秀的工程师会彻底测试他们的代码，并能够单步执行逻辑。在伪代码解决方案和在白板上写代码之间，正是展示这一点的好时机。

此时，您还可以消除错误的假设或做出重要的认识（“哦，等等，我们应该使用Map而不是 JS 对象”）。

候选人：我们从 开始[1, 0, 3]，我认为这是一个很好的测试候选。好的，从 开始1，我们看到它不是零，所以它可以保持不变。我们要转到下一个元素，所以让我们增加最终的数组索引计数器。现在我们有0，我们跳过它。好的，3不是零，我们的计数器在 ，1所以我们把它放在 后面1，这样就得到了[1, 3]。太棒了！然后我们0在末尾加上 a ，就得到了我们想要的结果。

面试官可能会说“太好了，我们开始写代码吧”，或者他们可能会想看看你对自己的解决方案有多自信。如果输入输出都通过了，你应该会感觉良好，可以继续前进了。

注意：如果您要在白板上进行面试，请购买磁性白板干板并在其上练习手写代码。

人们在白板上编码时没有考虑很多事情：主要是空间管理，还有如何使用较短的变量以及水平书写。

无论如何，您现在已经编写了以下代码：

function zerosToEnd(nums) {
    let insertPos = 0;
    for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
        if (nums[i] != 0) {
            nums[insertPos++] = nums[i];
        }
    }

    for (let j = insertPos; j < nums.length; j++) {
        nums[j] = 0;
    }

    return nums;
}

一旦您写出了解决方案代码，技术部分就应该完成了。

现在面试将转向面试官的问题。确保你准备好了问题，并尽量不要考虑你的表现。

到那时，无论发生什么，你都无法掌控。所以，要放眼未来，专注于面试官的当下。即使面试结果不如你所愿，保持镇定也会让面试官觉得你更专业。

希望本指南对您有所帮助。请记住，任何编程挑战都可以通过正确的方法和正确的心态来解决。祝您好运！

本课程最初发布于https://algodaily.com，我在那里维护技术面试课程并为雄心勃勃的开发人员撰写思考文章。