谷歌面试问题

概述

本页面记录了在 Interviews 仓库中找到的 Google 技术面试中常见编码问题的集合。这些问题经过精心组织，并附有详细的解决方案和复杂度分析，以帮助应聘者有效地准备 Google 的算法和数据结构面试。

有关其他科技巨头公司的特定问题，请参阅相关页面：亚马逊面试题、Facebook 面试题和微软面试题。

问题分类

Google 的技术面试通常会关注几个关键问题类别，这些类别也反映在仓库的组织结构中。

来源：company/google/GenerateParentheses.java、company/google/InsertDeleteGetRandomO1.java、company/google/PowerOfTwo.java、company/google/SpiralMatrix.java、company/google/PlusOne.java

问题分解

1. 生成括号

问题：给定 n 对括号，编写一个函数来生成所有有效的括号组合。

方法：此问题使用回溯法来构建有效的括号组合。

实现细节:

基本情况：当当前字符串长度等于 2*n 时，添加到结果中。
当左括号数量 < n 时，可以添加左括号。
当右括号数量 < 左括号数量时，可以添加右括号。
时间复杂度：O(4^n / √n) - 第 n 个卡塔兰数。
空间复杂度：O(n) 用于递归栈。

来源：company/google/GenerateParentheses.java:14-34

2. Insert Delete GetRandom O(1)

问题：设计一个数据结构，该结构支持插入、删除和获取随机元素，所有操作的时间复杂度均为 O(1)。

方法：结合使用 HashMap 和 ArrayList 来实现常量时间内的所需操作。

实现细节:

使用 HashMap 存储值及其位置。
使用 ArrayList 通过索引实现随机访问。
插入：在 O(1) 内添加到 map 和 list。
删除：在 O(1) 内从 map 和 list 中删除。
GetRandom：生成随机索引并返回元素，时间复杂度 O(1)。

来源：company/google/InsertDeleteGetRandomO1.java:32-69

3. 二的幂

问题：判断给定整数是否是二的幂。

方法：使用位运算来检查数字是否只有一个位设置为 1。

实现细节:

一个数字是二的幂，当且仅当它只有一个位设置为 1。
解决方案通过将一个位向左移动并与输入进行比较来实现。
时间复杂度：O(log n)。
空间复杂度：O(1)。

来源：company/google/PowerOfTwo.java:16-24

4. 螺旋矩阵

问题：给定一个 m x n 的矩阵，按螺旋顺序返回矩阵中的所有元素。

方法：使用四个指针来跟踪边界并按螺旋顺序遍历。

实现细节:

使用四个边界变量：rowStart、rowEnd、colStart、colEnd。
矩阵按四个方向遍历：右、下、左、上。
每次遍历后，调整相应的边界。
时间复杂度：O(m*n)，其中 m 和 n 是矩阵的维度。
空间复杂度：O(1)，不包括输出数组。

来源：company/google/SpiralMatrix.java:22-60

5. 加一

问题：给定一个非空数组，表示一个非负整数，将该整数加一。

方法：通过正确处理进位来模拟加一的过程。

实现细节:

从最低有效数字（从右到左）开始迭代。
如果数字 < 9，则增加数字并返回。
如果数字 = 9，则将其设置为 0 并继续（进位）。
如果所有数字都是 9，则创建一个新的数组，其中包含一个额外的首位 1。
时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1)，最坏情况下为 O(n)。

来源：company/google/PlusOne.java:18-33

Google 面试问题类别

下表按问题类型和难度对 Google 面试问题进行了分类。

问题	类别	难度	时间复杂度	空间复杂度
生成括号	回溯、字符串	中等	O(4^n / √n)	O(n)
Insert Delete GetRandom O(1)	数据结构设计	中等	O(1)	O(n)
二的幂	位运算、数学	容易	O(log n)	O(1)
螺旋矩阵	数组、矩阵	中等	O(m*n)	O(1)
加一	数组、数学	容易	O(n)	O(1)

来源：company/google/ 目录下的所有问题文件

面试方法策略

在处理 Google 面试问题时

理解问题：确保你完全理解要求。
探索示例：处理提供的示例并创建其他示例。
清晰沟通：在解决问题的过程中解释你的思路。
考虑效率：Google 通常重视最优的时间和空间复杂度。
测试你的解决方案：用示例进行验证并考虑边界情况。
优化你的方法：乐于接受反馈并愿意迭代你的解决方案。

有关更多通用的问题解决方法，请参阅常见面试问题。

来源：对 company/google/ 文件中问题模式的分析。

Google 问题中的常见模式

根据该仓库中 Google 面试问题的集合，出现了几种模式：

数据结构设计问题，需要高效的操作。
矩阵遍历问题，具有方向性移动模式。
回溯问题，用于生成组合或排列。
位运算问题，用于高效的数值运算。
数组操作问题，需要仔细处理边界。

这些模式与 Google 对算法效率和干净代码实现的关注点一致。

结论

本仓库中的 Google 面试题展示了该公司对算法问题解决、数据结构设计和高效实现的重视。通过研究这些问题及其解决方案，应聘者可以更好地准备应对 Google 技术面试中可能遇到的挑战。

谷歌面试问题

概述

问题分类

问题分解

1. 生成括号

2. Insert Delete GetRandom O(1)

3. 二的幂

4. 螺旋矩阵

5. 加一

Google 面试问题类别

面试方法策略

Google 问题中的常见模式

结论

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