一道基础 Java 面试题，但值得很多人反思！

淡淡的烟草味﹌ 2022-02-14 04:57 278阅读 0赞

前言  
面试别人，对我来说是一件新奇事，以前都是别人面试我。我清楚地知道，所在的地域与公司，难以吸引到中国的一流软件人才。所以，我调低了期望，很少问深入的技术问题，只问一些广泛的、基础的。  
我只要最终给Leader一句“这个人技术还行/很好/非常好”，就行了。至于其它能力、综合水平，由别人把关。为此，在挑选唯一的一道笔试题时，我特别地上心。

首先，我不敢用网上那些广为流传的，比如Leetcode、《程序员面试宝典》里的题——这些都太难了！正儿八经做，其实很少有人能在1小时内完美做出来，除非之前遇到过。我也不希望以后别人考我特别麻烦的算法题，所以自创了一道特别简单的。  
其次，对Java程序员来说，大多数情况下不需要写什么复杂的算法。相反，Java层主要做的是界面控制、业务逻辑、数据流之类的，更提倡代码的简单和可读，尽量用既有的公共类库，不惜损失一些运行效率。拿一道复杂的算法题，考一个Java程序员，多少有点刁难人。

最后，还是那个薪资待遇和人才梯度问题。没有Google的工资，就别考Google的题；没有Google的向心力，就别期待有Google级别的人才来面试。

亮题  
以下有一个 static method，类外会调用它，一个个地插入一些元素进入一个List。可以改变这个List内容的，只有这一个method，要求任何时候这个List都是有序的。比如，依次插入3、2、1、2，我希望List的顺序是1、2、2、3。

class Solution { 
        private static List<Integer> sSorted = new LinkedList<>();
        public static void addElement(int e) { 
            // TODO: Insert e to sSorted and make sure sSorted is always sorted.
        }
    }

我会给出15分钟的时间，而其实往往会再多给10分钟。（有兴趣，你可以停在这试试。相信在看文章这种轻松的环境下，理清这道题的思路也就10~30秒。）

（为什么下限是10秒呢？唉……一不小心暴露了我智商的峰值。我实际问过一些同事，他们通常在理解的同时，就立刻给出了正确的思路，过程不足5秒，其中甚至包括一个硬件工程师，和一个只负责沟通和文档的妹子。）

提示  
在过程中，我会逐步给出一些提示，从接口到思路，都会主动提供，其它也基本有问必答。如果单纯考算法，C语言才是最合适的，因为它没有什么高级的工具类，什么复杂点的都得自己写。而Java，则有一些“基础”类库是难以记忆的。比如前面出现的java.util.List，就没有多少人能在纸上写出它的常用接口。

我并不想考察什么死记硬背，在这个时代，断网后本来就没几个程序员能正常编程。所以我会主动提供一份List的不完全接口列表。

public interface List<E> extends Collection<E> { 
        public void add(int location, E object);
        public void add(E object);
        public void clear();
        public boolean contains(Object object);
        public boolean equals(Object object);
        public E get(int location);
        public int indexOf(Object object);
        public boolean isEmpty();
        public E remove(int location);
        public E set(int location, E object);
        public int size();
    }

我没有给出完全的接口，因为给多了无疑是误导人。真正能用上的接口其实也就3个，但我也总不能只给3个，提示得太明显，也限制了对方的思路。所以，给出了可能用得上的这几个。我也没给出注释，因为有声明就已经够了。而且如果对方问起，我也会给出解释。

一开始我想，考一个排序算了。但是转念一想，这也太不负责任了。对面要是背一道冒泡排序的解法上来，达不到考察技术水平的目的，Boss也不会认可。本着“放水不能太明显”的原则，我想考插入排序，并且把题目弄得没多少人见过。

排序是一类基本算法，合格的程序员至少会一种。大多数人都只会入门级的冒泡排序，而我更喜欢插入排序，原因……你会明白的。

插入排序，其实就是把数组或列表在逻辑上分成两部分，一部分是待排序的，一部分是有序的。一开始，有序的部分只有一个元素（或者一个都没有），然后从待排序的部分里一个个抽出来，插入到有序的部分。等元素都插入到了有序的部分，排序过程也就完成了。

你看，也就抽插N次的事。而我这道题，就是只考插入排序算法的一半，会插就行。

在面试过程中，我甚至常常亲自解释插入排序是怎么回事——放水到这个份上，我都不忍心再退步了。

真正的考察点  
这是一份Android平台的开发工作，Boss要求的是能干活、干好活。我给出的建议要求是：

熟悉Java。

有良好的沟通、表达能力。

学习能力强，喜欢不断拓展计算机领域的知识。

有良好的编码习惯，愿意为代码的简洁、优雅而反复修改。

我建议Boss放弃学历和工作年限的要求，技术岗位就应该只考察技术（和其它基本能力），不应该考察技术的间接证明。

Java是Android的基本功（我们不玩Kotlin、Scala、React Native等新花样），这门语言如果不扎实，那至少得带半年。

我没有在Android岗明确地要求考察Android，是因为Android的那些东西相对来说容易学习。即便是毫无经验的新手，要搞清楚什么“四大组件”“五大布局”，也就一两天的事。而如果Java不够扎实，各种肉眼可见的大小bug就会层出不穷，知识盲点一两年都补不完。

沟通是职场基本功。如果话都说不清，那么会显著降低团队的沟通效率。而且，我个人认为，话说不清的人，代码一定写不好。语言条理清晰，逻辑层次分明，体现到代码上，就是简洁、明朗。

学习能力、求知欲，是作为一个程序员的基本素养。因为，大部分人的工作，类似于在一堆按钮中，找到合适的那个按下去；而程序员的工作，往往是闭着眼睛这么干。开发工程师通常是在一堆未知（没读过的代码、不知道的接口）中，把一小部分变成已知（读懂了的代码或接口），进行一些增删改，最后达成外界（产品经理、设计师、测试工程师）赋予的业务目标。

一些职业卖口水，一些职业卖口才。一些职业卖青春，一些职业卖肉体（咳咳，我说的是空姐和搬砖，想歪的去面壁）。一些职业卖知识，一些职业卖能力。

程序员，或者说软件开发工程师，卖的是学习能力（其实也包括青春和肉体），快速学会各种知识，找到那些藏在屏幕外的按钮，并且正确的按下去。比如，像Bash这类Command line工具，就是自己敲命令出来执行，而不是去界面上找功能对应的按钮；而程序设计、实现，就是去发现、或者创造一种解决问题的办法，然后用代码表达出来——你看，都是在干一些反UI、UX设计的事。唯有不断地学习，才能提高效率，把自己从加班中解脱出来，把项目从bug中拯救出来。所以，厌学的人当不了好程序员，也干不长。

编码习惯，相对次之。部分观点认为，这东西伴随一生，如果一开始没有好习惯，这辈子都没办法改了。Boss就是这么认为的，我倒是不这么认为。我相信编码习惯的可塑性是很高的——你不按规范写，我不给你merge，改不改？

但是，编码习惯作为程序员的软技能，还是可以一定程度上看出其技术素养、代码质量的。至于优雅什么的，我其实没有真的敢这么期待。

所以，我这道题其实是考察这四点。

能写出来，并且无明显问题，代表Java基本功扎实。

理解我对题目的描述，和我确认清楚题目的细节，这是看沟通能力。

List接口不知道，我给你啊；插入排序不会，我教你啊；其它还有什么不会，你问啊——这是在考察学习能力。

代码的字里行间，可以明显看出编码习惯。

面试结果  
总体来说，我很伤心。

第一位就让我很伤心，当我看了他前两行代码，就不忍心接着往下看：

private static List<Integer> sSorted = new LinkedList<>();
    public static void addElement(int e) { 
        if (null == sorted) { 
            sorted.add(e);
        }
        // I couldn't read more!

第一行就编译不过。如果他对Java的一些命名规范有一定的了解，就绝不会把sSorted写成sorted。（当然，sSorted也许并不是合适的命名方式，因为s和m这类前缀有些冗余。我通常遵守Android源码的通用规范，它是有这类前缀的。）

第二行必然抛出NullPointerException，而不知道是该庆幸还是悲伤的是，它永远执行不到。根据我已经给出的一个接口addElement，和可以猜到或者问出来的读取接口，都是不会把sSorted变成null的。这体现了沟通、理解能力的一点问题。

此外，即使sSorted因为什么bug而变成null，这里也不应该做处理，而是任其抛出NullPointerException，或者转义一下，主动抛出IllegalStateException。否则，此处将变成一个不会crash的隐藏bug。不能用正常处理，代替异常处理；当然，也不能用异常处理，代替流程控制。

另外，更令我失望的是，有一位是这么写的：

for (int i = 0; i < sSorted.size(); i++) { 
        if (e == sSorted.get(i)) { 
            sSorted.add(i, e);
        }
    }

我问他，如果这个元素不在这个List里存在怎么办？如果这个List是空的怎么办？他顿时一囧，我也一起囧，心想自己是不是太坏了。

还有一位，仿佛听见了我这几个问题，他竟然一一作答：

if (sSorted.size == 0) { 
        sSorted.add(e);
        return;
    }
    if (e >= sSorted.get(sSorted.size - 1)) { 
        sSorted.add(e);
        return;
    }
    if (e <= sSorted.get(0)) { 
        sSorted.add(0, e);
        return;
    }
    if (sSorted.contains(e)) { 
        sSorted.add(sSorted.indexOf(e), e);
        return;
    }
    // more...

他想干什么呢？也许是优化性能吧，只能这么帮腔了。另外，他对size的理解，和数组的length相同。

这位算是经验比较丰富（30岁），对Java的理解比较深入的了。他说排序不需要手写，Java里有现成的接口。我说，是这样没错，但接口我没给出，如果你记得，那就写出来吧。

于是他在刚才那一大段“优化”的后面，这么写了：

sSorted.add(e);
    sSorted.sort(new Comp...able() { 
        public boolean ?(left, right) { 
            return right >= left;
        }
    });

思路上，插入后再排序，我先不吐槽。我明明说了“记得”再写，这Comparable及其接口int compareTo(T another)如果记不清，我就当看lambda表达式了。可是，他这个?分明是Comparator的int compare(T lhs, T rhs)接口呀！

不过，其实这些我都可以捏着鼻子认了，因为我也手写不出来。但List是没有sort方法的呀！

Arrays和Collections才有各自的sort方法，它俩算是银弹型工具类，而Array和Collection是没有的。这个细节，谁用谁知道，知道了就绝不会记错，尽管就差一个s。

还有一位，他先插入、再冒泡排序，是这么写的：

sSorted.add(e);
    for (int i = 0, sSorted.size(i) > sSorted.get(e), i++) { 
        temp = sSorted.get(e);
        sSorted.get(e) = sSorted.size(i);
        sSorted.size(i) = temp;
    }

你没看错，for()里面是,分隔的。

你没看错，temp是从石头缝里蹦出来的。

你没看错，List.get(e)是可以对其赋值的。

你没看错，List.size(i)是可以传参数进去的。

还有两位，直接交白卷放弃了。

其中一位还比较认真，思考了一会儿，说“我不想浪费时间”。

我没乱用词，他确实“比较认真”。另一位在我递过去后，直接看两眼就递回来，“排序我不会”，然后看手机去了。

o(╯□╰)o

参考答案  
我自己在纸上写的时候，花了大概5分钟去思考细节，再花5分钟写出来。（唉……一不小心，又暴露了自己奇慢无比的思维，以及奇慢无比的写字速度。）这比我此前预计的时间多了好几倍！

不过，以我给的15~25分钟，应该不算太难为人……吧？

class Solution { 
        private static List<Integer> sSorted = new LinkedList<>();
    
        public static void addElement(int e) { 
            int i;
            for (i = 0; i < sSorted.size(); ++i) { 
                if (e <= sSorted.get(i)) { 
                    break;
                }
            }
            sSorted.add(i, e);
        }
    }

这是我自己在纸上写的答案。（如果有兴趣，可以停在此处，考虑下这是否是最优算法。）

@Override
        public E get(int location) { 
            if (location >= 0 && location < size) { 
                Link<E> link = voidLink;
                if (location < (size / 2)) { 
                    for (int i = 0; i <= location; i++) { 
                        link = link.next;
                    }
                } else { 
                    for (int i = size; i > location; i--) { 
                        link = link.previous;
                    }
                }
                return link.data;
            }
            throw new IndexOutOfBoundsException();
        }

这是 java.util.LinkedList在Android（API 23）上的实现，而反编译Oracle JDK 1.8的实现也大同小异。也就是说，我写的答案虽然看似简洁，但其最坏时间复杂度与先插入再排序也没太大区别，都是O(n2)。

终日打燕，反而被燕啄了眼！（暴露了真实水平。）

我后来又写了一个参考答案，算是勉强在脸上摸了些防晒霜。（大家有兴趣可以想想为什么这是一个改进。当然，一定还有更好的方案。）

class Solution { 
        private static List<Integer> sSorted = new LinkedList<>();
    
        public static void addElement(int e) { 
            int i = 0;
            for (int j : sSorted) { 
                if (e <= j) { 
                    break;
                }
                ++i;
            }
            sSorted.add(i, e);
        }
    }

（我没有在提示列表中给出迭代器，结果自己也被晃过去了。）

隐藏的杀手锏  
面试官在出题考察应聘者时，应聘者也在通过这道题考察这家公司。

为了避免让人觉得这家公司考题太简单、工作内容太无趣、里面的员工（我）水平太低，我还准备了一些后续问题，由浅入深，作为杀手锏。

为什么LinkedList可以赋值给List？  
考察多态（polymorphism）。

为什么List要写<>内的内容，而LinkedList<>()可以不写？  
考察泛型（generic）。

为什么List里面是Integer，但放进去和拿出来的都是int？  
（此处有坑，其实拿出来的还是Integer。）  
考察基本数据类型的自动装箱、拆箱（auto boxing/unboxing）。

如何在外面有多线程调用时，保证这个唯一的List的正确性？  
考察synchronized和volatile。

如何在多线程状态下的每一个线程，各保持一个独立的List？  
考察ThreadLocal。

（当然，还有一些和Android相关的问题。）

我真心是没想考算法，所以连算法复杂度的评估都没打算问。实际情况是，我往往没有机会问这些问题，因为没几个人写出来。

吐槽与建议  
首先，喷一下大学扩招……算了，不扯这么远了。那两位放弃做题的，一个是计算机学院的，一个是软件工程学院的。排序写不出来，竟然也是能毕业的！

有两位是某App的开发者。我把他们的App下载下来，发现了一堆bug后，本来想忍忍、就当没看见、码农何苦为难码农，然后手机发热、卡顿、灭屏后几乎点亮不了（内存泄露吃光了RAM，导致系统进程没有内存可用）。过了一阵最终好了，我查看耗电排行，运行10分钟就高居榜首，耗了17%的电——我吓得立刻卸载了。一个第三方App能把系统给卡成这样，一般人还真做不到。

还有两位是“相关专业”的，非计算机、软件工程专业，反而表现最佳，虽然还是没写出来。

他们无一例外，都是在大学以外，又参加过某些Java、Android培训的。这些培训班的水平，可见一斑。问题倒不一定是培训班的教学质量，而是这种大规模提供人才转型服务的形式本身——这个世界上，本来就不是谁，都能当一个好码农，哪怕工作要求只是复制粘贴。

现在，很多码农都戏称自己是在“搬砖”、复制粘贴，但实际上程序员的工作不可能仅止于此。使用别人写好的基本算法，参考别人的实现代码，只是为了集中精力去解决抽象层次更高的业务问题。

“我们不写代码，我们只做代码的搬运工。”——万万不可把这句话当做信条。

还有很多人，在没有Demo的情况下，无论给多么详细的API或其它资料，仍然无法写代码。他们只能在既有的基础上，修修补补，无法凭空创作。

我推荐三本Java的基础书：

《Java编程思想》（Think in Java）  
这本是最合适的Java语言入门书。其它很多语法书都是从C/C++的角度来讲Java的变化，或者从C++的思路来讨论Java怎么用，而这本书的英文名则直接告诉你，请用Java来思考、解决问题。

《Effective Java》  
Java中有很多坑，Java中也有很多糖。如果没有看过这本书，那么不知不觉就会犯很多大忌。

《代码整洁之道》（Clean Code）  
我是在独立写一个小项目的时候开始看的。看到一半时项目也写到一半，顿时连代码都不会写了！每天都在写自己看不下去的代码，而不知道怎么写能看得过眼的。加速看完后，重新开始会写代码。最终，项目后半部分的代码，和前半部分完全不同，不像一个人写的，我后来又重构了一遍。

（为什么我不多推荐点书呢？一来，是我本人也没看过多少，囧；二来，三本是极限，根据我的经验，推荐三本可以让人看一本，推荐三本以上，受众一本也不会看。）

我有一个朋友，也是一个前同事，好学如好色。他周末都在找一个大学教室看书，甚至有时请年假去教室看书。一本《Java编程思想》，逐行精读三遍以上。工作经验不足两年，跳槽三次，现在在一家百亿级上市公司，年薪三十万，统率十人。

究其原因，无非基础知识扎实，口水喷死面试官尔。

后记  
我作为一个面试别人的初哥，一心只想着自己喜欢的抽插……呃不，插入排序算法，给别人造成了不必要的麻烦，只能说抱歉了。

和我一起面试的，还有一个负责文档和规范的妹子（前面提到过的那个）。她也是有一票否决权的，而且用得比我更频繁！

我最多只给交白卷的，和那个耗电超恐怖的App，这几个人直接否决。而这个妹子，考察对方的其它综合能力。

在实际工作中，她是需求的接口人，我们需要和她沟通，实现各方对我们团队的需求。所以，只要她说一句“我和这个人难以沟通”，那么Boss基本上就直接拒绝了。

下次我还是换一道更简单的吧，码农何苦为难码农。

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