关注【索引目录】服务号，更多精彩内容等你来探索！
图片来源 --- Designgurus..io
各位开发者，大家好！如果你准备过编程面试，你就会知道它有多难。除了日常工作之外，你还需要花费大量时间练习数据结构和算法题，才能应对面试。
我已经这样做了，但更多的时候，要么成功，要么失败。
如果你练习过一些编程题，比如如何反转链表、如何找到给定字符的最长子字符串，那么面试应该会很轻松。你只需要假装自己是第一次做这类题就行了。但是，如果你遇到一个不熟悉的题目，那就祝你好运了。
我知道我的面试准备方法并非万无一失，需要改进。
在解决了无数问题之后，我注意到某些可以重复应用的技巧或模式——例如，链表上的双指针技术如何帮助找到中间元素或检测循环。
直到我偶然发现了 DesignGurus.io 的“深入学习编码面试：编码问题模式” 课程，我才知道这些是必备的编码模式。这门课程教你 24 种编码模式，可以用来解决数千道 LeetCode 题目。
那是我第一次接触这个术语，并且我还学到了很多我不知道的其他模式。
知道这一点对我的编码面试准备有很大帮助，而且我的许多读者也感谢并赞赏我告诉他们这些模式和这门课程。
在本文中，我将分享15 种必备的编程面试模式，助你解决 Leetcode 上超过 100 道编程题。其中许多模式在Algomonster中也有更深入的介绍。
现在，你无需盲目地解决许多编码问题才能上手。相反，学习这些模式，然后开始使用它们来解决问题。
为了让你的准备更有条理、更有效，我还推荐Designgurus.io 的《Grokking Advanced Coding Patterns for Interviews》。这门课程涵盖了面试所需的更多高级编码模式，并融入了互动练习。
Educative 还刚刚推出了由人工智能驱动的个性化面试准备计划。
可以将其视为根据您的优势和差距量身定制的准备路线图。
15 个破解技术面试的编码模式
事不宜迟，以下是你应该掌握的15个基本编码模式，以及每个模式对应的2-3道Leetcode练习题。据Algomonster.com（一个由前谷歌工程师撰写的热门编码面试准备网站）的分析，这些模式在FAANG和大型科技公司的面试中也很常见。
1. 两个指针
双指针是一种多功能模式，涉及使用两个指针来有效地遍历数组或链接列表。
这是我学到的第一个编码模式，它在解决链表和基于数组的问题（例如查找列表的中间元素或查找列表末尾的第 k 个元素）方面效果非常好。
关键概念：
-
优化涉及对的问题，例如和或差。 -
避免嵌套循环以降低时间复杂度。
LeetCode 问题：
-
两数之和 II --- 输入数组已排序（167） -
从排序数组中删除重复项（26） -
移动零点（283）
2. 前缀和
前缀和是一种用于优化数组范围查询的强大技术。通过预处理累积和，可以高效地解决基于范围的问题。
这种编码模式对于解决基于数组的问题（例如 Leetcode 上的“子数组和等于 K”）也非常重要。
关键概念：
-
预先计算累积和以便快速访问。 -
用于子数组和等范围查询。
Leetcode 问题：
-
范围总和查询 --- 不可变（303） -
子数组和等于 K（560） -
逐步求和以获得正值的最小值（1413）
3.滑动窗口
滑动窗口是一种强大的模式，用于优化涉及连续子数组的问题。这个问题一开始可能很难理解，但一旦你解决了几个问题，你就会体会到它的简单性。
关键概念：
-
维护数组部分窗口。 -
根据需要扩大或收缩窗口。
Leetcode 问题：
-
最长无重复字符子串 (3) -
大小为 K 的子数组的最大和（643） -
最小窗口子串（76）
您可以进一步参阅Algomonster.com关于滑动窗口的文章和解释，以更好地理解这种模式。
4. 快速指针和慢速指针
快慢指针（也称弗洛伊德循环检测法）通常用于链表中的循环检测。这种模式也被称为龟兔赛跑模式。
关键概念：
-
使用两个以不同速度移动的指针。 -
检测序列中的循环或交汇点。
Leetcode 问题：
-
链表循环（141） -
找出重复的数字 (287) -
快乐数字（202）
5. LinkedList 就地反转
此模式专注于在不占用额外空间的情况下反转链表的部分内容。当内存受限时，可以使用就地算法。
关键概念：
-
迭代或递归地反转链接列表。 -
解决需要子列表反转的问题。
LeetCode 问题：
- 反向链表
（206） - 反向链表 II
（92） -
成对交换节点（24）
6. 单调栈
单调堆栈是一种结构化堆栈，它按排序顺序（增加或减少）维护元素。
关键概念：
-
解决涉及下一个更大或更小元素的问题。
LeetCode 问题：
-
每日气温 (739) -
下一个更大的元素 I (496) -
直方图中最大的矩形（84）
不过，说到掌握这个模式，我在Algomonster.com上找到了这张流程图，它真的很棒。如果你了解相关概念，它能让你在什么时候使用这个模式变得轻而易举。我用过这个网站，它对任何准备编程面试的人来说都非常有用。
7. 前“K”个元素
此模式专注于高效地查找前 K 个最大、最小或出现频率最高的元素。你可以使用此模式解决诸如如何在给定数组中查找第 K 个最大元素之类的问题。
您还可以在Educative-99上找到许多基于这些模式的问题，在那里您将有机会解决 99 个选定的问题，而不是 2800 个 Leetcode 问题。
关键概念：
-
使用堆（优先级队列）或排序。
LeetCode 问题：
-
前K个频繁元素（347） -
数组中第 K 大元素（215） -
找出和最小的 K 对数（373）
8. 重叠间隔
此模式处理涉及区间（例如，时间范围、数值范围）的问题，需要检测、合并或操作重叠段。它通常需要按开始时间对区间进行排序。
关键思想：对间隔进行排序，然后迭代检查重叠、合并它们或根据问题约束计算冲突。
何时使用：调度问题、资源分配或任何具有开始/结束对的场景。
常见问题：
- 合并间隔：将重叠间隔合并为一个范围。
- 非重叠间隔：删除最小间隔以使其余间隔不重叠。
- 会议室：确定会议是否冲突或需要多少个会议室。
关键概念：
-
对间隔进行排序并根据条件合并。
LeetCode 问题：
-
合并间隔（56） -
插入间隔（57） -
第二会议室 (253)
图片来源 --- Educative.io
9. 改进的二分查找
修改后的二进制搜索优化了排序或旋转数组中的搜索。
关键概念：
-
创造性地应用二分搜索来满足自定义条件。
LeetCode 问题：
-
二分查找（704） -
在旋转排序数组中搜索 (33) -
查找峰值元素（162）
10.二叉树遍历
这不是一个模式，而是一个二叉树的基本概念，它以模式的形式呈现。基本上，你需要学习各种遍历技巧，例如中序、前序和后序，来解决树的问题。
另一个需要记住的关键点是，使用中序遍历可以按排序顺序打印列表。虽然很多开发人员可能不知道这一点，但记住这一点还是很有好处的。
LeetCode 问题：
-
二叉树的中序遍历（94） -
二叉树的最大深度（104）
这里有一张很好的图，展示了二叉树的不同遍历方式，例如前序、中序和后序。
11.深度优先搜索（DFS）
DFS 会在回溯之前尽可能深入地探索树或图的节点。换句话说，在开始另一个分支之前，会先探索一个分支中的所有节点。
Leetcode 问题：
-
路径和（112） -
岛屿数量（200）
12.广度优先搜索（BFS）
BFS 逐级探索节点，通常使用队列实现。此模式用于解决二叉树相关的模式，也称为层序遍历，因为它会先遍历一层的所有节点，然后再移动到下一层。
LeetCode 问题：
-
二叉树层序遍历（102）
另外，这里有一个很好的图表，清楚地解释了广度优先和深度优先搜索之间的区别
13.矩阵遍历
矩阵遍历涉及对二维数组（矩阵）进行导航，以解决诸如搜索、计算路径或收集元素之类的问题。常用方法包括深度优先搜索 (DFS)、广度优先搜索 (BFS) 或迭代遍历。
关键思想：系统地访问矩阵单元（行/列），同时处理边界并跟踪访问的单元。
何时使用：涉及网格的问题，例如在矩阵中查找路径、连接组件或特定模式。
常见问题：
- 岛屿数量：计算网格中不同陆地的数量（1 = 陆地，0 = 水）。
- 螺旋矩阵：按螺旋顺序返回元素。
- 洪水填充：从给定单元格开始更改区域的颜色。
LeetCode 问题：
-
洪水填充 (733)
14.回溯
回溯是一种递归算法模式，通过逐步探索所有可能的解决方案并放弃无法获得有效解决方案的路径来解决问题。
这就像在迷宫中行走：尝试一条路，如果是死路就回头，然后尝试另一条路。
- 关键思想
：逐步构建解决方案，如果违反约束，则撤消步骤（回溯）并尝试不同的路径。 - 何时使用
：需要所有可能的组合、排列或解决方案的问题，通常带有约束（例如，谜题、图形遍历）。 - 常见问题
： -
N 个皇后：将 N 个皇后放置在 NxN 棋盘上，这样皇后就不会互相攻击。 -
子集：生成集合的所有子集。 -
数独解答器：按照数独规则填充 9x9 网格。
LeetCode 问题：
-
子集 (78)
回溯法是面试中解决组合问题的常用方法。它考察递归、状态管理和问题分解——这些都是 Java 开发人员的关键技能。
15.动态规划模式
动态规划专注于将问题分解为子问题并以最佳方式解决它们，您可以通过解决背包问题等问题来开发模式。
LeetCode 问题：
-
爬楼梯（70） -
最长递增子序列（300）
我还建议您阅读Educative 上的《Grokking Dynamic Programming Patterns for Coding Interviews》，以更好地理解这些动态编程模式。
破解编程面试的六大资源
虽然我已经在文章中提到了资源，但这里还是总结了除了Gayle Mcdowell 的《破解编码面试》和Alex Xu 和 Shaun Gunawardane 的《编码面试模式》等热门书籍之外，我用于准备编码面试的前 6 个资源
以下是编码面试准备的顶级资源，它们为 2025 年的开发人员捕捉了其本质和价值：
- AlgoMonster
-
有重点、有模式、有效率、有条理的准备。
- 字节字节Go
-
全面，涵盖编码模式、系统设计、面向对象设计
- 教育性
-
交互式、基于文本、深入
- 设计大师
-
结构化、模式化、专家主导
- Udemy
-
价格实惠、基于视频、种类多样
- ZTM学院
-
实用、项目驱动、以职业为中心
- Bugfree.ai
-
涵盖系统设计和 DSA，提供模拟面试和 AI 人工智能平台
- LeetCode
-
全面、实践性强、社区驱动
而且，如果您更喜欢读书，那么Alex Xu 和 Shaun Gunawardane 合著的《编码面试模式》一书是另一本学习编码面试模式的好书。
您还将在那里学习 24 种模式，然后您可以将这些模式与一致的 LeetCode 练习相结合，为获得梦想的工作做好充分的准备！
以上就是关于面试必备的15个编程面试模式的全部内容。想要在面试中脱颖而出，拿到心仪的offer，你必须掌握这15个模式。
准备编码面试可能会令人望而生畏，但专注于基本的问题解决和编码模式可以使其变得容易得多。
掌握这些模式可以帮助您有效地应对各种编码挑战，而不是学习单个问题的解决方案。
关注【索引目录】服务号，更多精彩内容等你来探索！