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第三次面试：C++实习开发

news 2025/10/22 8:53:02

一、C++语法：

对封装继承多态的理解：

封装：将数据和对数据的操作方法包装在一起，对外提供接口，将接口实现细节隐藏起来，通过访问权限可以保证了数据的安全性。
继承：子类可以复用父类的代码，减少代码冗余，并且可以在父类的基础上拓展更多功能，大大增强了灵活性，但是耦合性比组合高，优先考虑使用组合。
多态: 子类在继承父类的基础上，还可以重写父类的虚函数，使不同的子类针对同一函数可以有不同操作，大大增强了代码的灵活性和可扩展性

二、数据结构：

vector和list的区别以及适用场景

特性	vector	list
存储方式	一段连续的内存空间	非连续存储
内存分配	提前申请好一大块连续的空间	按需申请，逐个节点申请
访问	支持随机访问，效率为O（1）	不能随机访问，访问效率相较于顺序表式较低的，效率为O(N)
插入	尾插效率高，但是头插以及随机位置插，涉及挪动元素，效率比链表效率低，O（N）	插入节点时，只需要改变前后节点的链表关系，插入效率高,O(1）
空间开销	小。仅需存储数据、容量、大小	大。每个节点都需两个指针，指向前节点和后节点
适用场景	1.需要频繁访问数据 2.存储数据量小，数据稳定	1.需要频繁插入删除数据 2.迭代器插入删除后依旧有效
不适用场景	1.需要大量的插入删除 2.没有很大的一段连续空间，不足以支持vector申请空间	1.需要频繁随机访问元素 2.内存紧张或对缓存性能要求极高，存储的对象本身很小

map和unoreded_map的底层区别，插入修改是如何进行的？

可以从它们的底层数据结构、时间复杂度和适用场景这三个方面来对比。

最核心的底层区别：
- map 的底层是基于红黑树实现的一种自平衡二叉搜索树。这保证了元素在树中是根据键值有序排列的。
- unordered_map 的底层是基于哈希表实现的。它通过一个数组和哈希函数来组织数据，所以元素是无序存储的。
这个区别带来的直接影响：
- 排序与遍历：map 的迭代器会按键的顺序遍历元素，而 unordered_map 的遍历顺序是不确定的。
- 时间复杂度：
  - 在 map 中，因为红黑树是近似平衡的，所以它的查找、插入、删除操作的时间复杂度都是稳定的 O(log n)。
  - 在 unordered_map 中，理想情况下（哈希冲突少），这些操作的平均时间复杂度是 O(1)。但在最坏情况（比如所有键都哈希到同一个桶，退化成链表）下，会退化到 O(n)。
关于插入和修改操作：
- 对于 map：
  - 插入：当插入一个新键值对时，会从根节点开始，按照二叉搜索树的规则（比较键的大小）找到合适的插入位置（详细可以细看这篇文章：C++搜索神器：“搜索二叉树”-CSDN博客）。插入后，为了维持红黑树的平衡性质，可能需要进行树的旋转和重新着色。这个过程是 O(log n)。
  - 修改：如果使用 key 已存在，它会通过 O(log n) 的查找定位到该节点，然后修改其值。如果使用 insert 函数，对于已存在的键则不会修改。
- 对于 unordered_map：
  - 插入：首先对键进行哈希计算得到哈希值后，再经过取模等操作定位到具体的桶。然后，在这个桶对应的链表中遍历，检查是否有重复的键。如果没有，则将新节点插入链表。当负载因子大于阈值时，就会扩容重新进行映射
  - 修改：同样先通过哈希 O(1) 定位到桶，再在链表中遍历查找键。找到后修改其值。

总结一下如何选择：如果需要元素有序或者保证最坏情况下的性能，就用 map。如果更追求平均情况下的极致访问速度，并且不关心顺序，那么 unordered_map 是更好的选择。

特性	`map`	`unordered_map`
标准头文件	`#include <map>`	`#include <unordered_map>`
底层数据结构	红黑树	哈希表
元素排序	按键自动排序（默认升序）	无序（取决于哈希函数）
时间复杂度	查找、插入、删除：O(log n)	平均查找、插入、删除：O(1) 最坏情况：O(n)

三、计算机网络：

上传和下载文件的时候HTTP的请求行，响应行，传递文件的数据类型

文件上传：

请求行：使用的是POST方法，URL指向服务器处理上传的逻辑端点，例如 POST /upload HTTP/1.1。
关键数据类型（请求头）：Content-Type 字段是application/octet-stream，将整个请求体直接作为原始二进制流发送。
响应行：如果上传成功，服务器通常会返回 200 OK 或者 201 Created。

文件下载

请求行：使用的是 GET 方法，URL直接指向要下载的文件资源，比如 GET /download/1.txt HTTP/1.1。
响应行：如果文件存在，服务器返回 200 OK。
关键数据类型（响应头）：Content-Type 字段是application/octet-stream，将整个请求体直接作为原始二进制流发送。