110 地方特考四等 資訊處理 程式設計概要 考古題詳解

110 年・地方特考・四等・資訊處理
試題代碼 程式設計概要

第 一 題25 分

請使用 C、C++、C#、Java 或 Python 程式語言，撰寫一個可以接受整數 array 及一個目標整數值的 twoSum() 方法，此方法會找出 array 中兩個整數值相加結果等於目標整數值的註標位置，並回傳由此兩註標所組成的 array；主程式則負責呼叫 twoSum (dataArray, targetValue) 方法，並顯示結果。您的方法中必需檢查輸入 array 至少有兩個整數值相加結果等於目標整數值，否則回傳 Null/None，同時主程式應測試如下的資料並顯示結果：

測試一：dataArray {3,11,14,6}\{3, 11, 14, 6\}，目標值 99，回傳顯示 0,30, 3 測試二：dataArray {3,11,14,6}\{3, 11, 14, 6\}，目標值 1818，回傳顯示 None 或 Null

註：只需找出一組答案。 註：如果無法找出兩個 array 內的整數值加總等於目標值，則回傳 Null or None。 限制：所撰寫的方法內，不可以使用任何程式語言內建或第三方提供的套件，即 python/java 不可以使用 import，C++、C# 不可以使用 using 再加入套件……

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核心觀念

本題考查：

  1. 陣列索引：Python 的陣列索引從 00 開始。
  2. Two Sum 問題：在陣列中找出兩個不同位置的元素，使其總和等於目標值。
  3. 巢狀迴圈：逐一檢查所有可能的兩元素組合。
  4. 方法回傳值：找到答案時回傳兩個索引組成的陣列；找不到時回傳 None。
  5. 只需找出一組答案：找到第一組符合條件的索引後即可立即回傳。

本題不是選擇題，因此無選項分析。

解題方法

設陣列為 dataArray，目標值為 targetValue。

使用兩層迴圈：

  • 外層索引 i 從 00 開始。
  • 內層索引 j 從 i + 1 開始，確保：
  • 不會使用同一個元素兩次。
  • 不會重複檢查相同的索引組合。
  • 檢查：
dataArray[i]+dataArray[j]=targetValuedataArray[i] + dataArray[j] = targetValue

若成立，立即回傳 [i, j]。

若所有組合都檢查完仍未找到，代表不存在符合條件的兩個元素，回傳 None。

可能的索引組合如下：

(0,1),(0,2),(0,3),(1,2),(1,3),(2,3)(0,1), (0,2), (0,3), (1,2), (1,3), (2,3)

Python 參考解答

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第 二 題25 分

請問如下的 Python 程式正確執行後的結果為何？如有語法或執行時期的錯誤，請說明為那種錯誤，應如何修正，修正後執行的結果為何？

【Loop/Recursive python methods】

def loopGS(aa, rr, nn):
    if (isinstance(aa,int) or isinstance(aa,float)) and \
       (isinstance(rr,int) or isinstance(rr,float)) and \
       (isinstance(nn,int)):
        if (nn>=0):
            result=0
            for ii in range(0, (nn+1)):
                result = result + aa*(rr**ii)
        else: result = None
    else: result = None
    return result

def recursiveGS (aa, rr, nn):
    if (isinstance(aa,int) or isinstance(aa,float)) and \
       (isinstance(rr,int) or isinstance(rr,float)) and \
       (isinstance(nn,int)):
        if (nn<0): return None
        else:
            if (nn==0): return aa
            else: return (aa*(rr**nn)+recursiveGS(aa,rr,nn-1))
    else: return None

【Loop/Recursive python test prog.】

print("\n===== Loop geometric series")
print("GS (a=0.5, r=  2, n=  5 -->", loopGS(0.5,   2,  5))
print("GS (a=  2, r= -2, n=  5 -->", loopGS(  2,  -2,  5))
print("GS (a=  1, r= 'a', n=  5 -->", loopGS(  1, 'a',  5))
print("GS (a=  1, r=  2, n= -1 -->", loopGS(  1,   2, -1))
print("\n===== Recursive geometric series")
print("GS (a=0.5, r=  2, n=  5 -->", recursiveGS(0.5,   2,  5))
print("GS (a=  2, r= -2, n=  5 -->", recursiveGS(  2,  -2,  5))
print("GS (a=  1, r= 'a', n=  5 -->", recursiveGS(  1, 'a',  5))
print("GS (a=  1, r=  2, n= -1 -->", recursiveGS(  1,   2, -1))

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核心觀念

本題考查：

  1. Python 函式定義與函式呼叫。
  2. isinstance 的資料型態判斷。
  3. for 迴圈與 range。
  4. 遞迴函式的基底條件與遞迴關係。
  5. 等比級數的計算。
  6. 不符合條件時回傳 None，以及錯誤與正常回傳值的區別。

本題的等比級數定義為：

a+ar+ar2+⋯+arn=∑i=0naria+ar+ar^2+\cdots+ar^n =\sum_{i=0}^{n}ar^i

其中：

  • aa 為首項。
  • rr 為公比。
  • nn 必須是整數，且 n≥0n\geq 0 時才進行計算。

一、loopGS 迴圈版本分析

程式邏輯

for ii in range(0, (nn+1)):
 result = result + aa*(rr**ii)

range(0, nn+1) 會產生：

0,1,2,…,n0,1,2,\ldots,n

因此會累加：

aa⋅rr0+aa⋅rr1+⋯+aa⋅rrnaa\cdot rr^0+aa\cdot rr^1+\cdots+aa\cdot rr^n

若輸入型態不符合要求，或 n<0n<0，函式會回傳 None，不會發生例外。

1. loopGS(0.5, 2, 5)

計算：

0.5(20+21+22+23+24+25)0.5(2^0+2^1+2^2+2^3+2^4+2^5) =0.5(1+2+4+8+16+32)=0.5(1+2+4+8+16+32) =0.5×63=31.5=0.5\times63=31.5

因此：

GS (a=0.5, r= 2, n= 5 --> 31.5

2. loopGS(2, -2, 5)

計算：

2[(−2)0+(−2)1+(−2)2+(−2)3+(−2)4+(−2)5]2\left[(-2)^0+(-2)^1+(-2)^2+(-2)^3+(-2)^4+(-2)^5\right] =2(1−2+4−8+16−32)=2(1-2+4-8+16-32) =2(−21)=−42=2(-21)=-42

因此：

GS (a= 2, r= -2, n= 5 --> -42

負公比並不會造成錯誤，只是各項正負號交替。

3. loopGS(1, 'a', 5)

rr 的值為字串 'a'，不符合：

isinstance(rr, int) or isinstance(rr, float)

因此條件不成立，函式直接執行：

result = None

並回傳 None。

這不是語法錯誤，也不是執行時期錯誤，而是程式設計者預先定義的無效輸入處理。

輸出為：

GS (a= 1, r= 'a', n= 5 --> None

4. loopGS(1, 2, -1)

nn=-1 是整數，型態檢查通過；但：

if (nn >= 0):

條件不成立，因此執行：

result = None

輸出為：

GS (a= 1, r= 2, n= -1 --> None

range(0,0) 即使執行也不會產生內容，但本程式在進入迴圈前已將結果設定為 None。

二、recursiveGS 遞迴版本分析

遞迴邏輯

當 n=0n=0 時：

if (nn==0): return aa

因此：

G(a,r,0)=aG(a,r,0)=a

當 n>0n>0 時：

return (aa*(rr**nn)+recursiveGS(aa,rr,nn-1))

其遞迴關係為：

G(a,r,n)=arn+G(a,r,n−1)G(a,r,n)=ar^n+G(a,r,n-1)

這會逐步展開為：

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第 三 題30 分

請就如下的 Java 程式，說明程式中各方法（包括建構子）執行的順序，及最後顯示的結果。

註：執行程序說明，如主程式呼叫 MyVaccinePassport 建構子 →⋯⋯\rightarrow \cdots\cdots

【繼承關係的三個 classes】

//===== Class for OOP
class Record {
    String date, mCode, type;
    Record(){}
    Record(String dd, String mm, String tt) { date=dd; mCode=mm; type=tt; }
} // End of class MedicalInstitution

abstract class VaccinePassport extends Record{
    ArrayList<Record> records = new ArrayList<Record>();
    void addVaccinePassport(String dd, String mm, String tt) {
        records.add(new Record(dd, mm, tt));
    }
    String printRecord() {
        String ss = "";
        for (Record rr : records)
            ss += (" --> " + rr.date + " " + rr.mCode + " " + rr.type + "\n");
        return ss;
    } // End of printRecord()
} // End of class VaccinePassport

class MyVaccinePassport extends VaccinePassport {
    String ID = "A0000", name="AAAA";
    MyVaccinePassport(String ii, String nn, String dd, String mm, String tt) {
        super();
        ID = ii;
        name = nn;
        addVaccinePassport(dd, mm, tt);
    } // End of Constructor
    void printMyRecord() {
        System.out.println("Dear " + ID + ", " + name + "\n" + printRecord());
    } // End of printMyRecord()
} // End of class MyVaccinePassport

【OOP test program】

import java.util.ArrayList;
//===== Main Entrance
public class TestOOP_1 {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        MyVaccinePassport myVP;
        myVP = new MyVaccinePassport("A1234", "Mary", "2021/10/14", "m0001", "AZ");
        myVP.addVaccinePassport("2021/11/24", "m0002", "MO");
        myVP.printMyRecord();
    }
} // End of TestOOP

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核心觀念

本題主要考查 Java 物件導向中的：

  1. 繼承與建構子呼叫順序。
  2. 子類別建構子必須先完成父類別建構。
  3. Java 建構物件時，會先執行父類別部分，再執行子類別的實例變數初始化與建構子本體。
  4. 方法覆蓋與方法呼叫。
  5. ArrayList 儲存物件，以及 for-each 逐筆走訪資料。
  6. 字串串接與換行字元 \n 的輸出效果。

繼承關係如下：

Record←VaccinePassport←MyVaccinePassport\texttt{Record} \leftarrow \texttt{VaccinePassport} \leftarrow \texttt{MyVaccinePassport}

VaccinePassport 繼承 Record，MyVaccinePassport 再繼承 VaccinePassport。

解題方法

判斷建構與方法順序時，依照以下原則：

  1. 執行子類別建構子時，先執行父類別建構子。
  2. 若父類別建構子未明確撰寫，編譯器會補上無參數建構子呼叫。
  3. 父類別建構完成後，才初始化子類別的實例變數。
  4. 最後執行子類別建構子的本體。
  5. 方法呼叫則依照主程式由上而下執行。

第一次建立 MyVaccinePassport 物件

主程式執行：

myVP = new MyVaccinePassport(
 "A1234", "Mary", "2021/10/14", "m0001", "AZ");

實際執行順序如下。

1. 呼叫 MyVaccinePassport 建構子

MyVaccinePassport(String ii, String nn, String dd, String mm, String tt)

進入建構子後，第一行是：

super;

因此必須先呼叫父類別 VaccinePassport 的無參數建構子。

2. 呼叫 VaccinePassport 建構子

題目未明確撰寫 VaccinePassport，因此 Java 編譯器會提供一個隱含的無參數建構子。

由於 VaccinePassport 繼承 Record，其建構子又會先呼叫：

super;

也就是呼叫 Record。

3. 呼叫 Record 建構子

執行：

Record{}

此建構子沒有任何程式敘述，執行完即返回。

4. 初始化 VaccinePassport 的實例變數

回到 VaccinePassport 後，執行實例變數初始化：

ArrayList<Record> records = new ArrayList<Record>;

此時建立一個空的 ArrayList<Record>，供後續儲存疫苗紀錄。

5. 完成 VaccinePassport 建構子

VaccinePassport 沒有額外的建構子本體，因此建構完成，返回 MyVaccinePassport。

6. 初始化 MyVaccinePassport 的實例變數

執行：

String ID = "A0000";
String name = "AAAA";

此時：

ID = "A0000"
name = "AAAA"

7. 執行 MyVaccinePassport 建構子本體

依序執行：

ID = ii;

因此：

ID = "A1234"

接著執行：

name = nn;

因此：

name = "Mary"

接著呼叫：

addVaccinePassport(dd, mm, tt);

實際參數為：

addVaccinePassport("2021/10/14", "m0001", "AZ");

8. 執行第一次 addVaccinePassport

方法內容為：

records.add(new Record(dd, mm, tt));

先建立新的 Record 物件，因此呼叫：

Record(String dd, String mm, String tt)

參數值為：

dd = "2021/10/14"
mm = "m0001"
tt = "AZ"

執行：

date = dd;
mCode = mm;
type = tt;

建立出的紀錄為：

date = 2021/10/14
mCode = m0001
type = AZ

接著將此 Record 物件加入 records。

此時 records 內容為：

順序datemCodetype
12021/10/14m0001AZ

第一次 MyVaccinePassport 建構子執行完畢。

第二次新增疫苗紀錄

主程式接著執行：

myVP.addVaccinePassport("2021/11/24", "m0002", "MO");

呼叫：

VaccinePassport.addVaccinePassport

此方法執行：

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第 四 題20 分

請撰寫一支包含 Javascript 及 HTML 程式碼的 checkLegalForVaccineShot.html 程式，執行後可以呈現如下的頁面，其中「身分證字號」、「健保卡卡號」、及「手機號碼」輸入欄位的長度由 HTML 控制，資料內容則使用 Javascript 檢查，資料內容檢查後，在對應的資料輸入位置右方顯示，「請輸入正確的……」或 "OK" 表示檢查的結果。

註：身分證字號由一碼的英文字母及九碼的數字所組成，如 A123456789 註：健保卡卡號由三組四碼的數字所組成，如 1234-5678-1234 註：手機號碼由 09 加上八碼的數字所組成，如 0912345678

🖼️【此處有附圖，請對照原卷】

🖼️ 本題原卷含圖表。基於試題來源之版權考量，本站不轉載原卷影像； 題目文字已完整轉錄，圖表請自行參閱考選部公告之試題原檔。

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核心觀念

本題考查：

  1. HTML 表單與輸入欄位設定。
  2. maxlength 控制輸入長度。
  3. JavaScript 讀取表單資料。
  4. 使用正規表示式（Regular Expression）檢查資料格式。
  5. 將檢查結果顯示在輸入欄位右方。

依題目規定，格式如下：

  • 身分證字號：1 碼英文字母加 9 碼數字。
  • 健保卡卡號：3 組，每組 4 碼數字。
  • 手機號碼：09 加 8 碼數字，共 10 碼。

本題只要求依指定格式檢查，不要求進一步驗證身分證字號的檢查碼。

解題方法

HTML 使用 maxlength 限制輸入長度：

  • 身分證字號：maxlength="10"
  • 健保卡卡號的三個欄位：各為 maxlength="4"
  • 手機號碼：maxlength="10"

JavaScript 使用正規表示式：

  • 身分證字號：/^[A-Za-z][0-9]{9}$/
  • 健保卡卡號：/^[0-9]{12}$/
  • 手機號碼：/^09[0-9]{8}$/

其中：

  • ^ 表示字串開頭。
  • $ 表示字串結尾。
  • [A-Za-z] 表示一個英文字母。
  • [0-9]{9} 表示 9 碼數字。
  • 09 表示手機號碼必須以 09 開頭。

健保卡號雖然畫面分成三個欄位，中間有兩個連字號，但檢查時可將三個欄位串接起來，再檢查是否為 12 碼數字。

完整程式碼

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