Meta OA 真題複盤：雲存儲系統 90分鐘四道題完整解析

題目概述

這是Meta的經典OA題目，考察對文件系統設計和數據結構的理解。整個題目分為4個難度等級，從基礎的文件操作逐步升級到複雜的用戶容量管理和文件壓縮。

時間分配建議：

• Level 1：15-20分鐘
• Level 2：20-25分鐘
• Level 3：25-30分鐘
• Level 4：15-20分鐘

---

Level 1：基礎文件操作

題目要求

實現一個內存雲存儲系統，支持三個基礎操作：

1. add_file(self, name: str, size: int) -> bool - 添加新文件到存儲系統。返回 True 如果添加成功，False 如果文件已存在。

2. copy_file(self, name_from: str, name_to: str) -> bool - 複製文件從 name_from 到 name_to。如果源文件不存在或目標文件已存在，返回 False。

3. get_file_size(self, name: str) -> int | None - 返回文件大小，如果文件不存在返回 None。

解題思路

這是最基礎的題目，直接使用**哈希表（字典）**存儲文件即可。

class CloudStorage:
    def __init__(self):
        self.files = {}
    
    def add_file(self, name: str, size: int) -> bool:
        if name in self.files:
            return False
        self.files[name] = size
        return True
    
    def copy_file(self, name_from: str, name_to: str) -> bool:
        if name_from not in self.files or name_to in self.files:
            return False
        self.files[name_to] = self.files[name_from]
        return True
    
    def get_file_size(self, name: str) -> int | None:
        return self.files.get(name)

時間複雜度分析

操作	時間複雜度	空間複雜度
add_file	O(1)	O(1)
copy_file	O(1)	O(1)
get_file_size	O(1)	-

---

Level 2：前綴後綴搜索


題目要求

在Level 1的基礎上，添加文件搜索功能：

find_file(self, prefix: str, suffix: str) -> list[str]

• 搜索所有以 prefix 開頭且以 suffix 結尾的文件
• 返回格式：["<name_1>(<size_1>)", "<name_2>(<size_2>)", ...]
• 按文件大小降序排列，相同大小按字典序排列
• 如果沒有匹配的文件，返回空列表

解題思路

關鍵是高效的字符串匹配和正確的排序。

def find_file(self, prefix: str, suffix: str) -> list[str]:
    result = [
        (name, self.files[name])
        for name in self.files
        if name.startswith(prefix) and name.endswith(suffix)
    ]
    result.sort(key=lambda x: (-x[1], x[0]))
    return [f"{name}({size})" for name, size in result]

時間複雜度分析

操作	時間複雜度	說明
搜索	O(n·m)	n=文件數，m=平均名字長度
排序	O(k·log k)	k=匹配的文件數
總體	O(n·m + k·log k)	-

---

Level 3：用戶容量管理


題目要求

支持多用戶和容量限制：

1. add_user(self, user_id: str, capacity: int) -> bool - 添加新用戶，分配存儲容量。用戶已存在返回 False。

2. add_file_by(self, user_id: str, name: str, size: int) -> int | None - 用戶添加文件，返回剩餘容量。如果超過容量限制，返回 None。

3. update_capacity(self, user_id: str, capacity: int) -> int | None - 更新用戶容量。如果新容量不足以容納現有文件，刪除最大的文件（字典序作為tiebreaker）。返回刪除的文件數。

解題思路

需要維護用戶-文件映射和容量追踪。

def add_user(self, user_id: str, capacity: int) -> bool:
    if user_id in self.users:
        return False
    self.users[user_id] = capacity
    self.user_files[user_id] = {}
    return True

def add_file_by(self, user_id: str, name: str, size: int) -> int | None:
    if user_id not in self.users:
        return None
    used = sum(self.user_files[user_id].values())
    remaining = self.users[user_id] - used
    if size > remaining:
        return None
    self.user_files[user_id][name] = size
    self.files[name] = size
    return remaining - size

def update_capacity(self, user_id: str, capacity: int) -> int | None:
    if user_id not in self.users:
        return None
    self.users[user_id] = capacity
    used = sum(self.user_files[user_id].values())
    if used <= capacity:
        return 0
    
    files_list = sorted(
        self.user_files[user_id].items(),
        key=lambda x: (-x[1], x[0])
    )
    removed = 0
    for name, size in files_list:
        if used <= capacity:
            break
        del self.user_files[user_id][name]
        del self.files[name]
        used -= size
        removed += 1
    return removed

時間複雜度分析

操作	時間複雜度
add_user	O(1)
add_file_by	O(1)
update_capacity	O(k·log k)

---

Level 4：文件壓縮與解壓


題目要求

添加文件壓縮功能：

1. compress_file(self, name: str) -> bool - 壓縮文件，大小變為原來的一半（向下取整）。文件不存在返回 False。

2. decompress_file(self, name: str) -> bool - 解壓文件，恢復原始大小。文件不存在或未壓縮返回 False。

解題思路

需要追踪文件的壓縮狀態和原始大小。

def compress_file(self, name: str) -> bool:
    if name not in self.files or self.is_compressed[name]:
        return False
    self.files[name] //= 2
    self.is_compressed[name] = True
    return True

def decompress_file(self, name: str) -> bool:
    if name not in self.files or not self.is_compressed[name]:
        return False
    self.files[name] = self.original_size[name]
    self.is_compressed[name] = False
    return True

---

完整代碼實現

class CloudStorage:
    def __init__(self):
        self.files = {}
        self.original_size = {}
        self.is_compressed = {}
        self.users = {}
        self.user_files = {}
    
    def add_file(self, name: str, size: int) -> bool:
        if name in self.files:
            return False
        self.files[name] = size
        self.original_size[name] = size
        self.is_compressed[name] = False
        return True
    
    def copy_file(self, name_from: str, name_to: str) -> bool:
        if name_from not in self.files or name_to in self.files:
            return False
        self.files[name_to] = self.files[name_from]
        self.original_size[name_to] = self.original_size[name_from]
        self.is_compressed[name_to] = self.is_compressed[name_from]
        return True
    
    def get_file_size(self, name: str) -> int | None:
        return self.files.get(name)
    
    def find_file(self, prefix: str, suffix: str) -> list[str]:
        result = [
            (name, self.files[name])
            for name in self.files
            if name.startswith(prefix) and name.endswith(suffix)
        ]
        result.sort(key=lambda x: (-x[1], x[0]))
        return [f"{name}({size})" for name, size in result]
    
    def add_user(self, user_id: str, capacity: int) -> bool:
        if user_id in self.users:
            return False
        self.users[user_id] = capacity
        self.user_files[user_id] = {}
        return True
    
    def add_file_by(self, user_id: str, name: str, size: int) -> int | None:
        if user_id not in self.users:
            return None
        used = sum(self.user_files[user_id].values())
        remaining = self.users[user_id] - used
        if size > remaining:
            return None
        self.user_files[user_id][name] = size
        self.files[name] = size
        self.original_size[name] = size
        self.is_compressed[name] = False
        return remaining - size
    
    def update_capacity(self, user_id: str, capacity: int) -> int | None:
        if user_id not in self.users:
            return None
        self.users[user_id] = capacity
        used = sum(self.user_files[user_id].values())
        if used <= capacity:
            return 0
        
        files_list = sorted(
            self.user_files[user_id].items(),
            key=lambda x: (-self.files[x[0]], x[0])
        )
        removed = 0
        for name, _ in files_list:
            if used <= capacity:
                break
            used -= self.files[name]
            del self.user_files[user_id][name]
            del self.files[name]
            removed += 1
        return removed
    
    def compress_file(self, name: str) -> bool:
        if name not in self.files or self.is_compressed[name]:
            return False
        self.files[name] //= 2
        self.is_compressed[name] = True
        return True
    
    def decompress_file(self, name: str) -> bool:
        if name not in self.files or not self.is_compressed[name]:
            return False
        self.files[name] = self.original_size[name]
        self.is_compressed[name] = False
        return True

---

臨場應對策略

時間管理

階段	時間	任務
0-5分鐘	5分	理解題意，明確需求
5-25分鐘	20分	完成Level 1-2
25-55分鐘	30分	完成Level 3
55-85分鐘	30分	完成Level 4 + 測試
85-90分鐘	5分	檢查代碼，提交

常見錯誤

❌ 容量計算錯誤：忘記考慮壓縮狀態
❌ 排序順序混亂：大小降序 + 名字升序
❌ 文件所有權混淆：複製文件時保留原所有者
❌ 邊界條件遺漏：用戶不存在、文件不存在等

✅ 最佳實踐：

• 先完成基礎功能，再逐步添加複雜邏輯
• 每完成一個Level就測試一遍
• 使用清晰的變量名和註釋
• 提前處理所有邊界情況

---

總結

這道題從基礎數據結構逐步升級到系統設計，考察的核心能力包括：

1. 數據結構選擇：哈希表、排序
2. 狀態管理：追踪文件、用戶、容量
3. 算法設計：搜索、排序、容量管理
4. 代碼質量：清晰的邏輯、完善的邊界處理

關鍵要點：

• Level 1-2 是基礎，必須全部通過
• Level 3 考察系統設計能力，是難點
• Level 4 是錦上添花，時間充足再做

---

🚀 需要面試輔助？

oavoservice 提供專業的 OA/VO 輔助服務，幫助你快速通過Meta、Amazon等大廠的技術面試。

👉 立即添加微信：Coding0201

我們的服務包括：

• 一對一模擬面試
• 實時代碼審查
• 算法思路講解
• 臨場應對策略