Google 面试经验分享：餐厅等位列表数据结构设计题 - Oavoservice

Google 0515 面经

Candidate 在 Google coding 环节遇到了设计题 —— 餐厅等位列表数据结构。

今天面试官是一个资深工程师，看起来比较专业，先是双方自我介绍，然后直接就是 Coding，上来就出一道经典的数据结构设计题。

题目描述

实现一个餐厅等位列表的数据结构，支持以下操作：

1. 顾客排队加入
2. 已排队顾客离开
3. 当有空桌时，根据桌子大小安排最先到达且人数不超过桌子大小的顾客入座

解题思路

这是一道经典的数据结构设计问题，需要合理选择数据结构来高效支持各种操作：

1. 顾客队列：使用优先队列，按到达时间排序
2. 快速查找：使用哈希表存储顾客信息，支持O(1)删除
3. 桌子分配：遍历队列找到第一个满足条件的顾客

代码实现

import heapq
from collections import defaultdict

class Customer:
    def __init__(self, customer_id, party_size, arrival_time):
        self.customer_id = customer_id
        self.party_size = party_size
        self.arrival_time = arrival_time
    
    def __lt__(self, other):
        return self.arrival_time < other.arrival_time

class RestaurantQueue:
    def __init__(self):
        # 优先队列存储等待的顾客，按到达时间排序
        self.waiting_queue = []
        # 哈希表存储顾客信息，支持快速删除
        self.customer_map = {}
        # 全局时间戳
        self.timestamp = 0
    
    def add_customer(self, customer_id, party_size):
        """顾客排队加入"""
        self.timestamp += 1
        customer = Customer(customer_id, party_size, self.timestamp)
        heapq.heappush(self.waiting_queue, customer)
        self.customer_map[customer_id] = customer
        print(f"顾客 {customer_id} (人数: {party_size}) 已加入队列")
    
    def remove_customer(self, customer_id):
        """已排队顾客离开"""
        if customer_id in self.customer_map:
            customer = self.customer_map[customer_id]
            # 标记为已删除，实际删除在分配桌子时进行
            customer.customer_id = None
            del self.customer_map[customer_id]
            print(f"顾客 {customer_id} 已离开队列")
        else:
            print(f"顾客 {customer_id} 不在队列中")
    
    def assign_table(self, table_size):
        """根据桌子大小安排顾客入座"""
        # 清理已删除的顾客
        while self.waiting_queue and self.waiting_queue[0].customer_id is None:
            heapq.heappop(self.waiting_queue)
        
        # 找到第一个满足条件的顾客
        temp_queue = []
        assigned_customer = None
        
        while self.waiting_queue:
            customer = heapq.heappop(self.waiting_queue)
            if customer.customer_id is not None and customer.party_size <= table_size:
                assigned_customer = customer
                break
            elif customer.customer_id is not None:
                temp_queue.append(customer)
        
        # 将未分配的顾客重新加入队列
        for customer in temp_queue:
            heapq.heappush(self.waiting_queue, customer)
        
        if assigned_customer:
            del self.customer_map[assigned_customer.customer_id]
            print(f"桌子大小 {table_size} 已分配给顾客 {assigned_customer.customer_id} (人数: {assigned_customer.party_size})")
            return assigned_customer
        else:
            print(f"没有适合桌子大小 {table_size} 的顾客")
            return None
    
    def get_queue_status(self):
        """获取当前队列状态"""
        active_customers = [c for c in self.waiting_queue if c.customer_id is not None]
        return [(c.customer_id, c.party_size, c.arrival_time) for c in active_customers]

算法分析

• 加入队列：O(log n) - 优先队列插入
• 离开队列：O(1) - 哈希表删除
• 分配桌子：O(n log n) - 最坏情况下需要遍历整个队列
• 空间复杂度：O(n) - 存储所有顾客信息

测试用例

# 测试代码
restaurant = RestaurantQueue()

# 顾客加入队列
restaurant.add_customer("A", 2)  # 2人
restaurant.add_customer("B", 4)  # 4人
restaurant.add_customer("C", 1)  # 1人
restaurant.add_customer("D", 3)  # 3人

# 查看队列状态
print("当前队列:", restaurant.get_queue_status())

# 分配桌子
restaurant.assign_table(2)  # 2人桌
restaurant.assign_table(4)  # 4人桌

# 顾客离开
restaurant.remove_customer("B")

# 再次分配
restaurant.assign_table(3)  # 3人桌

面试官看完直接点头："Excellent design! The data structure choices are optimal."

Candidate 成功拿下这一轮。

这就是 OAVOSERVICE 实时 VO 辅助 的威力：

不是死记硬背题库，而是帮你在最关键的时刻，快速理清思路，稳定发挥，稳稳过关！

面试技巧分享

在 Google 的面试中，除了算法实现，面试官还会关注：

1. 数据结构选择

能够合理选择数据结构（优先队列、哈希表）来高效支持各种操作。

2. 时间复杂度分析

清楚分析每个操作的时间复杂度，并能够优化瓶颈操作。

3. 边界条件处理

考虑各种边界情况，如空队列、顾客不存在、桌子大小不匹配等。

4. 代码可读性

写出清晰、模块化的代码，注意类设计和接口设计。

Oavoservice 实时辅助服务

在这次 Google 面试中，我们的实时辅助系统发挥了关键作用：

• 快速思路提示：在候选人卡壳时，立即提供数据结构设计的核心思路
• 算法指导：推荐使用优先队列和哈希表来实现高效操作
• 代码优化：提供最优的代码实现，确保时间和空间复杂度
• 设计思维：帮助候选人从系统设计角度思考问题

结语

餐厅等位列表数据结构设计虽然是一道经典题目，但在面试的紧张环境下，能够快速理清思路并正确实现并不容易。这就是为什么我们的实时辅助服务如此重要。

如果你正在准备 Google 或其他公司的技术面试，欢迎联系 Oavoservice。我们拥有丰富的面试经验和专业的辅助团队，能够在你最需要的时候提供及时有效的帮助。

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