2024滴滴校招面试真题汇总及其讲解（四）

14.【分布式】聊聊你理解的CAP，C和A如何取舍？CP和AP有哪些代表性的系统？

CAP 理论是分布式系统设计中的重要理论，它指出在一个分布式系统中，最多只能同时满足一致性（Consistency）、可用性（Availability）和分区容错性（Partition tolerance）这三项中的两项。

一致性是指系统中的所有数据副本在同一时刻都保持一致。

可用性是指系统始终能够对外提供服务。

分区容错性是指系统在发生网络分区的情况下仍然能够正常运行。

在实际应用中，通常需要根据具体的需求进行取舍。

CP 系统

CP 系统是指满足一致性和分区容错性的系统。CP 系统可以保证数据的一致性，即使发生网络分区，系统仍然能够正常运行。但是，CP 系统在发生网络分区的情况下，可能会出现服务不可用的情况。

CP 系统的代表性系统包括：

• 数据库：关系型数据库、NoSQL 数据库等。
• 文件系统：分布式文件系统等。
• 消息队列：Kafka、RocketMQ 等。

AP 系统

AP 系统是指满足可用性和分区容忍性的系统。AP 系统可以保证系统始终对外提供服务，即使发生网络分区，可能会出现数据不一致的情况。

AP 系统的代表性系统包括：

• 缓存：Redis、Memcached 等。
• 搜索引擎：Elasticsearch、Solr 等。
• 社交网络：Twitter、Facebook 等。

C 和 A 的取舍

在实际应用中，通常需要根据具体的需求进行取舍。

对于对数据一致性要求很高的应用，可以选择 CP 系统。对于对可用性要求很高的应用，可以选择 AP 系统。对于对两者都要求比较高的应用，可以选择 CAP 理论之外的其他方案，例如：

• 弱一致性：允许数据在不同节点之间存在一定程度的不一致。
• 最终一致性：允许数据在一定时间内存在不一致，最终会达到一致状态。

总结

CAP 理论是分布式系统设计中的重要理论，它为我们提供了一个基本的参考框架。在实际应用中，应根据具体的需求进行取舍，选择合适的系统。

15.【算法题】增量元素之间的最大差值

给你一个下标从 0 开始的整数数组 nums ，该数组的大小为 n ，请你计算 nums[j] - nums[i] 能求得的 最大差值 ，其中 0 <= i < j < n 且 nums[i] < nums[j] 。

返回 最大差值 。如果不存在满足要求的 i 和 j ，返回 -1 。

示例 1：

输入：nums = [7,1,5,4]

输出：4

解释：

最大差值出现在 i = 1 且 j = 2 时，nums[j] - nums[i] = 5 - 1 = 4 。

注意，尽管 i = 1 且 j = 0 时 ，nums[j] - nums[i] = 7 - 1 = 6 > 4 ，但 i > j 不满足题面要求，所以 6 不是有效的答案。

示例 2：

输入：nums = [9,4,3,2]

输出：-1

解释：

不存在同时满足 i < j 和 nums[i] < nums[j] 这两个条件的 i, j 组合。

示例 3：

输入：nums = [1,5,2,10]

输出：9

解释：

最大差值出现在 i = 0 且 j = 3 时，nums[j] - nums[i] = 10 - 1 = 9 。

解答：

增量元素之间的最大差值是指，给定一个下标从 0 开始的整数数组 nums，该数组的大小为 n，请计算 nums[j] - nums[i] 能求得的最大差值，其中 0 <= i < j < n 且 nums[i] < nums[j]。

暴力法

暴力法是直接遍历所有 i 和 j，计算 nums[j] - nums[i]，找出最大的值。暴力法的算法如下：

public int maximumDifference(int[] nums) {
  int n = nums.length;
  int max = Integer.MIN_VALUE;
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    for (int j = i + 1; j < n; j++) {
      if (nums[j] - nums[i] > max) {
        max = nums[j] - nums[i];
      }
    }
  }
  return max;
}

暴力法的时间复杂度是 O(n^2)，空间复杂度是 O(1)。

优化

可以通过记录之前的最小值来优化暴力法。优化后的算法如下：

public int maximumDifference(int[] nums) {
  int n = nums.length;
  int max = Integer.MIN_VALUE;
  int min = nums[0];
  for (int i = 1; i < n; i++) {
    min = Math.min(min, nums[i]);
    if (nums[i] - min > max) {
      max = nums[i] - min;
    }
  }
  return max;
}

优化后的算法的时间复杂度是 O(n)，空间复杂度是 O(1)。

Java 实现

public class MaximumDifference {

  public static int maximumDifference(int[] nums) {
    int n = nums.length;
    int max = Integer.MIN_VALUE;
    int min = nums[0];
    for (int i = 1; i < n; i++) {
      min = Math.min(min, nums[i]);
      if (nums[i] - min > max) {
        max = nums[i] - min;
      }
    }
    return max;
  }

  public static void main(String[] args) {
    int[] nums = {1, 9, 2, 8, 3, 7, 4, 6, 5};
    System.out.println(maximumDifference(nums)); // 7
  }
}

复杂度分析

暴力法的时间复杂度是 O(n^2)，因为需要遍历所有 i 和 j。优化后的算法的时间复杂度是 O(n)，因为只需要遍历一次数组。两种算法的空间复杂度都是 O(1)。

16.【设计模式】代理模式有哪几种，几种工厂模式间的关系；

代理模式分为以下几种：

静态代理：代理对象和被代理对象是静态绑定的，在编译时就确定了。

动态代理：代理对象和被代理对象是动态绑定的，在运行时才确定。

远程代理：代理对象位于远程机器上，被代理对象位于本地机器上。

保护代理：代理对象负责控制对被代理对象的访问，可以用于保护被代理对象。

智能代理：代理对象负责对被代理对象的调用进行优化，可以提高性能。

几种工厂模式间的关系：

简单工厂模式：是工厂模式中最简单的一种，它将创建对象的逻辑封装在一个类中，由该类来决定创建哪个对象。

工厂方法模式：是简单工厂模式的进一步抽象，它将创建对象的逻辑封装在一个接口中，由子类来实现该接口，来决定创建哪个对象。

抽象工厂模式：是工厂方法模式的进一步抽象，它将创建多个对象的逻辑封装在一个接口中，由子类来实现该接口，来决定创建哪些对象。

静态代理和动态代理之间的关系：

静态代理和动态代理都是代理模式的一种实现方式，两者的主要区别在于：

静态代理是指在编译时就确定了代理对象和被代理对象的绑定关系，而动态代理是指在运行时才确定代理对象和被代理对象的绑定关系。

静态代理的代理对象由程序员创建，而动态代理的代理对象由框架创建。

远程代理和保护代理、智能代理之间的关系：

远程代理、保护代理、智能代理都是代理模式的一种扩展，它们在原有代理模式的基础上增加了额外的功能。

远程代理增加了远程访问的功能，可以实现跨机器调用。

保护代理增加了访问控制的功能，可以控制对被代理对象的访问。

智能代理增加了性能优化的功能，可以提高被代理对象的性能。