头条面试-后台研发实习

头条面试的一个特点就是等，面一个小时，等一个小时，从下午五点到中航广场，晚上将近10点才离开，一共经历三面。面试中主要是算法和项目，三个面试官不约而同对简历上仅有的一个实验室项目感兴趣（可能是因为这个项目偏研究，简历上其他项目都偏工程）。项目相关的东西因人而异，在此不做过多介绍。每次面试有两道算法题，写代码主要是看代码风格和逻辑严密性（比如边界条件，初始化，终止条件等），然后会让讲思路，不断优化，过程是讨论式的，如果暂时想不到还可以要求提示。

一面

两道题，第一道题是数组相关 ，原谅我饿着肚子面试不记得题目了。
第二道是二叉树(（root）寻找两个节点（p,q）最近公共祖先。之前虽然见过这道题，但没认真记住，所以写代码实现的时候写了最容易想到的思路：

1. 边界条件：root,p,q不为空，否则直接返回NULL；
2. 判断p或者q是否等于root，若等于，则在root左右子树中查找另一节点，找到则返回root，否则返回NULL；
3. 若p和q不等于root，分别在左右子树查找p和q，若p和q分别在左右子树，返回root，否则，递归同时包含p和q的子树。

不过看面试官的反应并不满意，又让考虑下思路，这次我简单描述了一个非递归算法：

先找树中最左节点，若该节点等于p或者q，则在父节点和父节点的右子树中查找另一个节点，若找到则返回当前节点的父节点。
当然这里有一种特殊情况，如果最左节点有右子树，则应先在该节点的右子树中查找是否满足条件。

但这个思路虽然较第一个思路优化了不少，应该也不是面试官想要的，最后也没有想到，一面就到此为止。从面试房间出来在等候区查了一下这个题，各种思路一大堆，没怎么认真看，有兴趣的多多调研，可以交流下。

二面

第一道是经典的求100万个数最大的k个数，然后将这个数量级提升到100亿中求最大k个数，大概说了下思路，建小顶堆，数量级大的时候先分片再找。
第二题是给定一个有序数组，然后给定数组中存在的一个数k，求数组中与k绝对值之差最小的c个数。稍加分析可以发现，满足条件的c个数在数组中一定是连续的，可以用反证法证明，如果不连续，则在缺失的部分可以找到一个数a，其中a与k的绝对值之差必定小于c个数中下标最小的数和下标最大的数中的一个。
有了以上结论，此问题即转化为寻找c个数中下标最小的数的位置m，从时间复杂度考虑，采用二分查找即可。记有序数组为nums，则二分查找的终止条件为：

|k-nums[m]|<=|nums[m+c]-k| && |k-nums[m-1]|>|nums[m+c]-k|

查找结束后，下标[m,m+c-1]中的c个数即为所求，当然此处还要考虑数字k的位置，如果k的下标在[m,m+c-1]之间，则应考虑加入nums[m-1]和nums[m+c]中离k最近的一个。

三面

第一个题被问的措手不及，因为是和概率相关，一不留神就想多了，写了一个自己都看不懂的公式，成功的被面试官证明是错的。问题描述如下：假设有一个n面的骰子，指定每个面朝上的概率为Pi(i=1,2,3,…,n)，要求写一个类实现初始化以及投掷骰子的函数（返回值为投掷一次朝上的面的数字），额外要求是注意代码风格。
这个问题首先是要生成一个随机数，我考虑的是生成1到n之间的随机数，然后再随机，然后成功的晕了。但其实只要生成[0,1]区间的随机数，如果随机数落在[sum(P1:Pi-1),sum(P1:Pi)]区间则返回i即可，落在[0,P1]区间返回1。
第二个题是求数列中第k大的数，因为二面的时候遇到的是求k个最大的数，所以首先考虑的也是建立小顶堆，然后遍历，但时间复杂度为O(n*logk)，空间复杂度为O(k)，并不是最优的解；再思考了一下，又想到用一个额外的数组记录比当前数字大的数字个数，然后再一趟遍历查找这个额外数组中值刚好为k-1的位置对应的数字即为所得，时间复杂度和空间复杂度均为O(n)，面试官让再想想。对比本题和求k个最大数的区别，空间复杂度应该为O(1)才最优，时间复杂度再优化下去应该是O(logn)，所以只有二分查找能满足，由此想到快排中分治的思想，一趟快排之后前后两部分分别是比当前数字小和大的数字，所以可以判断当前数字是第几大的数，如果不是第k大的，继续在左边或者右边查找即可。

面完头条找实习的过程就到此为止啦，终于赶上校招末班车，坐等七月。