# 软件测试手撕代码题 - 常见题型与实例文档 ## 一、数组/列表操作类 ### 题目1：找出数组中第二大的数 **题目描述**：给定一个整数数组，返回数组中第二大的数。如果不存在第二大数（如数组长度小于2或所有元素相同），返回None或特定值。 **解题思路**：遍历数组，维护最大值和次大值两个变量。注意处理重复最大值的情况。 **代码示例**： ```python def find_second_largest(nums): """ 找出数组中第二大的数 :param nums: 整数列表 :return: 第二大的数，不存在则返回None """ if len(nums) < 2: return None first = second = float('-inf') for num in nums: if num > first: second = first first = num elif num > second and num != first: second = num return second if second != float('-inf') else None # 测试用例 print(find_second_largest([3, 5, 1, 5, 2])) # 输出: 3 print(find_second_largest([1])) # 输出: None print(find_second_largest([5, 5, 5])) # 输出: None print(find_second_largest([-1, -2, -3])) # 输出: -2 ``` ### 题目2：数组去重 **题目描述**：给定一个数组，返回去重后的新数组，保持原顺序。 **解题思路**：使用哈希表记录已出现元素，遍历原数组，将未出现过的元素加入结果列表。 **代码示例**： ```python def remove_duplicates(nums): """ 数组去重，保持原顺序 :param nums: 任意元素列表 :return: 去重后的列表 """ seen = set() result = [] for num in nums: if num not in seen: seen.add(num) result.append(num) return result # 测试用例 print(remove_duplicates([1, 2, 2, 3, 4, 4, 5])) # 输出: [1, 2, 3, 4, 5] print(remove_duplicates(['a', 'b', 'a', 'c'])) # 输出: ['a', 'b', 'c'] ``` ### 题目3：找出数组中所有偶数 **题目描述**：给定一个整数数组，返回所有偶数组成的新数组。 **代码示例**： ```python def find_even_numbers(nums): """ 找出数组中的所有偶数 :param nums: 整数列表 :return: 偶数列表 """ return [num for num in nums if num % 2 == 0] # 测试用例 print(find_even_numbers([1, 2, 3, 4, 5, 6])) # 输出: [2, 4, 6] print(find_even_numbers([])) # 输出: [] ``` --- ## 二、字符串处理类 ### 题目1：判断回文字符串 **题目描述**：判断一个字符串是否是回文（正读反读都一样），忽略大小写和非字母数字字符。 **解题思路**：双指针法，一个从前往后，一个从后往前比较。 **代码示例**： ```python def is_palindrome(s: str) -> bool: """ 判断字符串是否是回文 :param s: 输入字符串 :return: 是否是回文 """ # 清理字符串：转小写，只保留字母数字 cleaned = ''.join(ch.lower() for ch in s if ch.isalnum()) left, right = 0, len(cleaned) - 1 while left < right: if cleaned[left] != cleaned[right]: return False left += 1 right -= 1 return True # 测试用例 print(is_palindrome("A man, a plan, a canal: Panama")) # 输出: True print(is_palindrome("race a car")) # 输出: False print(is_palindrome("")) # 输出: True ``` ### 题目2：统计字符出现次数 **题目描述**：统计字符串中每个字符出现的次数。 **解题思路**：使用字典（哈希表）存储字符和对应出现次数。 **代码示例**： ```python def count_characters(s: str): """ 统计字符串中每个字符的出现次数 :param s: 输入字符串 :return: 字符计数字典 """ char_count = {} for char in s: char_count[char] = char_count.get(char, 0) + 1 return char_count # 测试用例 print(count_characters("hello")) # 输出: {'h':1, 'e':1, 'l':2, 'o':1} print(count_characters("测试测试")) # 输出: {'测':2, '试':2} ``` ### 题目3：最长无重复字符子串 **题目描述**：给定一个字符串，找出不含有重复字符的最长子串的长度。 **解题思路**：滑动窗口法，使用哈希表记录字符最近出现的位置。 **代码示例**： ```python def length_of_longest_substring(s: str) -> int: """ 查找无重复字符的最长子串长度 :param s: 输入字符串 :return: 最长子串长度 """ char_index = {} # 存储字符最近出现的位置 left = 0 max_len = 0 for right, ch in enumerate(s): # 如果字符已出现且在窗口内，移动左指针 if ch in char_index and char_index[ch] >= left: left = char_index[ch] + 1 char_index[ch] = right max_len = max(max_len, right - left + 1) return max_len # 测试用例 print(length_of_longest_substring("abcabcbb")) # 输出: 3 ("abc") print(length_of_longest_substring("bbbbb")) # 输出: 1 ("b") print(length_of_longest_substring("pwwkew")) # 输出: 3 ("wke") ``` --- ## 三、基础算法类 ### 题目1：斐波那契数列 **题目描述**：实现斐波那契数列的第n项（F(0)=0, F(1)=1）。 **解题思路**：迭代法避免递归的重复计算。 **代码示例**： ```python def fibonacci(n: int) -> int: """ 计算斐波那契数列的第n项 :param n: 项数索引 :return: 第n项的值 """ if n <= 0: return 0 elif n == 1: return 1 a, b = 0, 1 for _ in range(2, n + 1): a, b = b, a + b return b # 测试用例 print(fibonacci(0)) # 输出: 0 print(fibonacci(1)) # 输出: 1 print(fibonacci(5)) # 输出: 5 print(fibonacci(10)) # 输出: 55 ``` ### 题目2：冒泡排序 **题目描述**：实现冒泡排序算法。 **解题思路**：重复遍历列表，比较相邻元素并交换位置。 **代码示例**： ```python def bubble_sort(nums): """ 冒泡排序 :param nums: 待排序列表 :return: 排序后的列表 """ n = len(nums) # 复制列表避免修改原数据 arr = nums.copy() for i in range(n - 1): # 标记是否发生交换 swapped = False for j in range(n - 1 - i): if arr[j] > arr[j + 1]: arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j] swapped = True # 如果本轮未交换，说明已排序完成 if not swapped: break return arr # 测试用例 print(bubble_sort([64, 34, 25, 12, 22, 11, 90])) # 输出: [11, 12, 22, 25, 34, 64, 90] print(bubble_sort([5, 1, 4, 2, 8])) # 输出: [1, 2, 4, 5, 8] ``` ### 题目3：最长公共前缀 **题目描述**：查找字符串数组中的最长公共前缀。 **解题思路**：以第一个字符串为基准，逐个字符与其他字符串比较。 **代码示例**： ```python def longest_common_prefix(strs): """ 查找字符串数组的最长公共前缀 :param strs: 字符串列表 :return: 最长公共前缀 """ if not strs: return "" # 以第一个字符串为基准 prefix = strs[0] for s in strs[1:]: # 逐个缩短前缀直到匹配 while not s.startswith(prefix): prefix = prefix[:-1] if not prefix: return "" return prefix # 测试用例 print(longest_common_prefix(["flower", "flow", "flight"])) # 输出: "fl" print(longest_common_prefix(["dog", "racecar", "car"])) # 输出: "" print(longest_common_prefix([])) # 输出: "" ``` --- ## 四、简单逻辑与模拟类 ### 题目1：判断质数 **题目描述**：判断一个正整数是否为质数。 **解题思路**：只需检查到√n的整数范围，排除偶数。 **代码示例**： ```python def is_prime(n: int) -> bool: """ 判断一个数是否为质数 :param n: 正整数 :return: 是否为质数 """ if n <= 1: return False if n == 2: return True if n % 2 == 0: return False # 只需检查到 sqrt(n) 的奇数 for i in range(3, int(n**0.5) + 1, 2): if n % i == 0: return False return True # 测试用例 print(is_prime(2)) # 输出: True print(is_prime(17)) # 输出: True print(is_prime(20)) # 输出: False print(is_prime(1)) # 输出: False ``` ### 题目2：输出100以内所有素数 **题目描述**：输出100以内的所有素数。 **解题思路**：使用埃拉托斯特尼筛法高效求解。 **代码示例**： ```python def find_primes_up_to_n(n: int): """ 找出n以内的所有素数（埃拉托斯特尼筛法） :param n: 上限 :return: 素数列表 """ if n < 2: return [] # 初始化标记数组，True表示是素数 is_prime = [True] * (n + 1) is_prime[0] = is_prime[1] = False for i in range(2, int(n**0.5) + 1): if is_prime[i]: # 标记i的倍数不是素数 for j in range(i*i, n + 1, i): is_prime[j] = False # 收集所有素数 primes = [i for i in range(2, n + 1) if is_prime[i]] return primes # 测试用例 print(find_primes_up_to_n(20)) # 输出: [2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19] ``` ### 题目3：简单计算器 **题目描述**：实现一个支持加减乘除的简单计算器。 **解题思路**：根据运算符执行相应计算，注意除零错误。 **代码示例**： ```python def simple_calculator(num1, num2, operator): """ 简单计算器 :param num1: 第一个数 :param num2: 第二个数 :param operator: 运算符 (+, -, *, /) :return: 计算结果或错误信息 """ if operator == '+': return num1 + num2 elif operator == '-': return num1 - num2 elif operator == '*': return num1 * num2 elif operator == '/': if num2 == 0: return "错误：除数不能为0" return num1 / num2 else: return "错误：不支持的运算符" # 测试用例 print(simple_calculator(10, 5, '+')) # 输出: 15 print(simple_calculator(10, 5, '-')) # 输出: 5 print(simple_calculator(10, 5, '*')) # 输出: 50 print(simple_calculator(10, 5, '/')) # 输出: 2.0 print(simple_calculator(10, 0, '/')) # 输出: 错误：除数不能为0 ``` --- ## 五、测试相关扩展题 ### 题目1：验证邮箱格式 **题目描述**：编写函数验证字符串是否符合基本邮箱格式。 **代码示例**： ```python import re def validate_email(email: str) -> bool: """ 验证邮箱格式（简化版） :param email: 待验证的邮箱字符串 :return: 是否符合基本格式 """ pattern = r'^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,}$' return bool(re.match(pattern, email)) # 测试用例 print(validate_email("test@example.com")) # 输出: True print(validate_email("invalid.email")) # 输出: False print(validate_email("name@domain.co.uk")) # 输出: True ``` ### 题目2：统计文件行数 **题目描述**：模拟统计文本文件的行数、单词数和字符数。 **代码示例**： ```python def count_file_content(text: str): """ 统计文本的行数、单词数和字符数 :param text: 文本内容 :return: 包含统计信息的字典 """ lines = text.splitlines() words = text.split() return { "lines": len(lines), "words": len(words), "characters": len(text) } # 测试用例 sample_text = """Hello world! This is a test file. It has three lines.""" print(count_file_content(sample_text)) # 输出: {'lines': 3, 'words': 11, 'characters': 47} ``` --- ## 六、练习建议 1. **理解优先**：先理解题目要求，明确输入输出 2. **边界测试**：考虑空输入、单个元素、重复元素等边界情况 3. **复杂度分析**：分析时间复杂度和空间复杂度 4. **测试驱动**：先写测试用例，再实现功能 5. **代码规范**：使用清晰变量名，添加必要注释 **推荐练习顺序**： 1. 先掌握数组/字符串基础操作 2. 再练习简单算法（排序、查找） 3. 最后尝试逻辑模拟题 4. 结合测试思维，为每个函数设计全面的测试用例 --- **文档说明**： - 所有代码示例均使用Python语言 - 每个示例包含函数定义、注释和测试用例 - 建议在实际面试中先描述思路，再编写代码 - 完成代码后主动进行测试，展示测试思维 此文档可作为软件测试岗位手撕代码题的练习参考，建议结合实际编码环境进行练习和调试。