112 高普考普通考試 資訊處理 計算機概要 考古題詳解

112 年・高普考・普通考試・資訊處理
試題代碼 計算機概要

第 1 題2 分

一個 4 GHz4\ \mathrm{GHz} 的中央處理器,最快需要多少時間可執行一個指令?

這一題的完整詳解

核心觀念

處理器的時脈頻率表示每秒可產生的時脈週期數。若以最高效率估算一個指令只需一個時脈週期,則執行時間為時脈週期:

T=1fT=\frac{1}{f}

解題方法

題目給定 f=4 GHz=4×109 Hzf=4\ \mathrm{GHz}=4\times10^9\ \mathrm{Hz},因此:

T=14×109=0.25×10−9 s=0.25 nsT=\frac{1}{4\times10^9} =0.25\times10^{-9}\ \mathrm{s} =0.25\ \mathrm{ns}

選項分析

  • (A) 25 ns25\ \mathrm{ns}:錯誤。 比正確的時脈週期大 100100 倍。
  • **(B) 12.5 ns12.5\ \mathrm{ns}:錯誤。
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第 2 題2 分

有關標準杜林機中,不包含下列何元件?

這一題的完整詳解

核心觀念

標準杜林機(Turing machine)是一種抽象計算模型,基本組成包括:

  • 無限長磁帶:作為儲存媒介,磁帶分成許多格,每格可讀取或寫入符號。
  • 可讀寫磁頭:讀取目前所在格的符號,也能依運作規則改寫符號,並向左或向右移動。
  • 有限狀態控制機:依目前狀態與讀取到的符號,決定寫入的符號、磁頭移動方向及下一個狀態。

解題方法

逐項比對選項與標準杜林機的元件。關鍵在於辨認磁帶的功能:標準杜林機使用的是可讀寫磁帶,並不另外設置一條唯讀磁帶。

選項分析

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第 3 題2 分

下列哪一種定址模式,其運算元即為指令中所含的一個常數?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考「定址模式」如何指出指令的運算元。判斷關鍵是:運算元本身是否直接寫在指令中,或是要透過暫存器、記憶體位址或位址計算才能取得。

解題方法

逐一比對各定址模式取得運算元的方式:

  • 若指令中直接包含要使用的常數,運算元就是該常數,稱為立即定址。
  • 若指令指定暫存器,運算元取自該暫存器。
  • 若指令提供位移量,則須搭配基底暫存器或程式計數器計算有效位址,再由該位址取得運算元。

選項分析

  • (A) 立即定址法(immediate addressing)—正確。 指令中直接包含常數作為運算元,例如 ADD R1, #5 中的 5 就是運算元。
  • **(B) 暫存器定址法(register addressing)—錯誤。
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第 4 題2 分

下列何者不是一般作業系統的主要功能?

這一題的完整詳解

核心觀念

作業系統(Operating System, OS)負責管理電腦系統的軟硬體資源,並提供使用者與應用程式操作電腦的環境。常見主要功能包括:

  • 程序管理:安排程序執行、分配處理器時間。
  • 記憶體管理:分配與回收記憶體空間。
  • 輸入/輸出與裝置管理:協調周邊裝置的使用。
  • 檔案管理:建立、讀取、寫入與管理檔案。
  • 使用者介面:提供命令列或圖形介面,讓使用者操作系統。

編譯程式語言則是編譯器的工作。編譯器通常屬於系統軟體,但不是一般作業系統的主要功能。

解題方法

先辨認各選項描述的工作屬於作業系統的資源管理與操作環境服務,還是另一種系統軟體的功能。管理程序、檔案與提供操作介面都屬於作業系統的典型職責;將程式語言編譯成機器可執行的形式,則是編譯器的工作,因此選出編譯程式語言的選項。

選項分析

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第 5 題2 分

一個演算法具有較低的複雜度(algorithm complexity),下列何者必然成立?

這一題的完整詳解

核心觀念

演算法複雜度用來描述演算法所需資源(通常是執行步數或記憶體空間)如何隨輸入規模 nn 增長。比較複雜度時,常以漸近表示法描述成長趨勢,例如 O(n)O(n)、O(n2)O(n^2);常數倍與低階項不影響漸近比較。

若一個演算法的時間複雜度低於另一個,意指在相同問題與分析條件下,輸入規模愈大時,其步數成長率較慢。這不代表它在所有實際輸入或所有運算環境中都比較快,也不代表它能解決特定難度的問題或必定產生最佳解。

解題方法

先辨認題目問的是「必然成立」的性質。複雜度比較主要描述輸入規模增大時,所需步數的漸近成長情形。因此,應選擇直接符合漸近比較意義的敘述;涉及硬體、問題可解性或解的品質者,都不是複雜度較低本身必然保證的結果。

選項分析

(A) 在不同運算環境中都具有較佳效率:錯誤。 複雜度描述的是步數或資源需求的成長趨勢,實際執行時間還會受到處理器、記憶體、編譯器、程式常數成本等因素影響。因此,低複雜度不保證在每一種運算環境、每一種輸入規模下都比較快。

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第 6 題2 分

固態硬碟(SSD)的儲存媒介早期主要是單階單元(Single-Level Cell, SLC)反及閘快閃記憶體,近年來則逐漸被多階單元(Multi-Level Cell, MLC)反及閘快閃記憶體所取代。相較於單階單元反及閘快閃記憶體,關於多階單元反及閘快閃記憶體的敘述,下列何者錯誤?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考多階單元(MLC)與單階單元(SLC)快閃記憶體的儲存密度、耐用度、成本與設計取向。

快閃記憶體的每個儲存單元以不同電荷量表示資料。SLC 每個單元儲存 1 位元,MLC 每個單元儲存多個位元;單元能區分的電荷狀態增加,儲存密度便提高,但讀寫控制更複雜,耐寫入與存取速度通常也較不利。

解題方法

逐項比較 MLC 相對於 SLC 的特性。MLC 的主要優勢是提高單位面積容量並降低每位元成本;相對代價則是抹除耐久度與速度較差。據此判斷哪個選項把 MLC 的設計目的說反了。

選項分析

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第 7 題2 分

根據階層式儲存裝置(storage hierarchy)的配置方法,在一般個人電腦中,下列哪一種裝置所占的容量最小?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考「階層式儲存裝置」的容量與速度配置。一般而言,越靠近處理器的儲存裝置速度越快、容量越小、每單位容量成本越高;越遠離處理器則速度較慢、容量較大。

由小到大的典型容量順序為:

暫存器<快取記憶體<主記憶體<硬碟\text{暫存器} < \text{快取記憶體} < \text{主記憶體} < \text{硬碟}

解題方法

比較選項中的裝置在儲存階層中的位置。暫存器位於處理器內部,用來暫存目前指令運算所需的資料,容量通常只有少量位元組至數十位元組;快取記憶體、主記憶體與硬碟的容量則依序更大。因此,容量最小的是暫存器。

選項分析

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第 8 題2 分

提升中央處理單元(Central Processing Unit, CPU)效能的方法中,有一種叫做管道化(Pipelining)的技術。對該技術的敘述,下列何者正確?

這一題的完整詳解

核心觀念

管道化是把指令執行拆成多個階段,例如擷取、解碼、執行、存取記憶體及寫回結果,並讓不同指令在同一時間分別占用不同階段。它主要提升的是指令完成的吞吐量,也就是單位時間內完成的指令數;不代表單一指令從擷取到完成所需的延遲一定縮短。

解題方法

比較管道化前後的「執行時間」時,要分清兩個概念:

  • 延遲(latency):單一指令從開始到完成所需的時間。
  • 吞吐量(throughput):單位時間內完成多少指令。

管道化在初始填滿管線後,可讓多個指令重疊執行;理想情況下,每隔一個管線時脈週期就能完成一條指令。因此,吞吐量提高,但單一指令仍須依序通過各階段,延遲未必降低。

選項分析

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第 9 題2 分

有關電腦系統中記憶體的敘述,下列何者錯誤?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考查記憶體的存取方式、速度與用途。常見記憶體階層由快至慢大致為:暫存器、快取記憶體、主記憶體(RAM)、輔助記憶體。各類記憶體在 CPU 存取時所用的位址與方式也不同。

解題方法

逐項判斷敘述是否符合記憶體的基本特性。特別留意暫存器是 CPU 內部的儲存單元,通常透過暫存器名稱或編號選取,不是透過一般記憶體位址存取。

選項分析

(A) 正確。 快取記憶體通常由速度較快的 SRAM 製成,位於 CPU 與主記憶體之間,用來保存近期或常用資料,因此存取速度一般快於主記憶體 RAM。

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第 10 題2 分

正向邊緣觸發的正反器,在下列何種情況可觸發輸出狀態改變?

這一題的完整詳解

核心觀念

正向邊緣觸發正反器(positive-edge-triggered flip-flop)只在時脈訊號由低電位轉為高電位的瞬間,擷取輸入並更新輸出。這個轉換稱為正向邊緣,表示為 0→10 \rightarrow 1。

解題方法

辨認題目中的「正向邊緣觸發」,再對照時脈變化方向:時脈由 00 轉成 11 時,輸出狀態可改變;在 CLOCK=0CLOCK=0 或 CLOCK=1CLOCK=1 的整段期間,正反器不會因電位維持不變而觸發。

選項分析

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第 11 題2 分

用 IEEE 754 單精度表示法來表示一個浮點數(Floating Point Number)時,其包含 1 位元的正負符號、8 位元的指數(Exponent),以及 23 位元的有效數(Mantissa)。若給定一個二進位數值 11011101.10111011101.101,並將此數值以 IEEE 754 表示,則其指數的部分為:

這一題的完整詳解

核心觀念

IEEE 754 單精度浮點數的指數欄位為 8 位元,採用偏移值 127127(Bias)。正規化後的數值可表示為:

(−1)S×1.F×2e(-1)^S \times 1.F \times 2^e

其中 ee 是實際指數;指數欄位儲存的是 e+127e+127。

解題方法

先將二進位數的小數點移至最高位 11 的右側:

11011101.1012=1.10111011012×2711011101.101_2 = 1.1011101101_2 \times 2^7

因此實際指數 e=7e=7。加上偏移值 127127:

7+127=1347+127=134

將 134134 轉成 8 位元二進位:

13410=100001102134_{10}=10000110_2

所以指數欄位為 1000011010000110。

選項分析

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第 12 題2 分

(7265)8(7265)_8 轉換為 16 進制後,應為下列何數字?

這一題的完整詳解

核心觀念

八進位與十六進位都以 22 為底數的冪次為基礎:8=238=2^3、16=2416=2^4。因此,可先把八進位數字改寫成二進位,再由右向左每 44 位分組,轉成十六進位。

解題方法

將 (7265)8(7265)_8 的每一位分別改寫為 33 位二進位:

7→111,2→010,6→110,5→1017\to111,\quad 2\to010,\quad 6\to110,\quad 5\to101

串接後得到:

(7265)8=(111010110101)2(7265)_8=(111010110101)_2

從右側開始,每 44 位分組;最高位不足 44 位時補上前置 00:

111010110101 ⟶ 1110 1011 0101111010110101\ \longrightarrow\ 1110\ 1011\ 0101

各組二進位分別轉成十六進位:

11102=E16,10112=B16,01012=5161110_2=E_{16},\quad 1011_2=B_{16},\quad 0101_2=5_{16}

所以:

(7265)8=(EB5)16(7265)_8=(EB5)_{16}

選項分析

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第 13 題2 分

下列數字的表示方法中,何者錯誤?

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核心觀念

基數為 bb 的位值記數法中,每一位數字都必須是 00 到 b−1b-1 之間的整數。因此,表示法的基數必須大於其中最大的數字。

解題方法

逐一比較各選項的基數與所使用的數字。小數點不影響判斷;只要有一個數字不符合該基數的位數範圍,整個表示法就錯誤。

選項分析

  • (A) (0011.1010)2(0011.1010)_2:正確。 二進位可用數字為 0、10、1,此數各位皆符合。
  • (B) (1234.456)6(1234.456)_6:正確。 六進位可用數字為 00 至 55,此數各位皆符合。
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第 14 題2 分

使用 2 補數(2's complement)的優點,不包括下列何者?

這一題的完整詳解

核心觀念

nn 位元的 2 補數可表示範圍為 −2n−1-2^{n-1} 至 2n−1−12^{n-1}-1。負數的表示方式是將其正數位元逐位反相後再加 11。它只有一種零的表示法;相較之下,1 補數有正零與負零兩種表示法。

2 補數也讓減法能改寫成加法:A−B=A+(−B)A-B=A+(-B)。處理器可用加法器完成減法,不必另設獨立的減法迴路。但這種表示法不會防止溢位;運算結果超出可表示範圍時,仍會發生溢位。

解題方法

題目問「不包括」哪一項,判斷各選項是否為 2 補數的優點即可。能表示負數、避免 1 補數的正負零兩種表示,以及讓減法以加法器處理,都是 2 補數的特性;防止溢位則不是。

選項分析

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第 15 題2 分

二進位數加法中,1101100011011000 加上 0001100000011000 後,結果為何?

這一題的完整詳解

核心觀念

二進位加法與十進位加法的進位原則相同:每一位相加後,逢 22 進 11。本題是一般二進位數加法,未指定有號表示法,因此直接逐位相加即可。

解題方法

由右向左相加,並將進位帶到左邊:

 11011000
 + 00011000
 ----------
 11110000

從右側開始,連續三個位數都是 0+00+0;接著一位為 1+1=1021+1=10_2,該位寫 00、向左進 11。再依序加上進位,最後得到 11110000211110000_2。

也可轉成十進位驗算:110110002=21611011000_2=216,000110002=2400011000_2=24,兩數相加為 240240;而 111100002=24011110000_2=240,結果相符。

選項分析

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第 16 題2 分

有關布林代數恆等式,下列何者錯誤?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考布林代數的補數律、分配律與德摩根定律。符號 ++ 表示 OR(或),乘法表示 AND(且),撇號表示 NOT(反相)。布林變數只取 00 或 11。

常用恆等式包括:

  • 補數律:x+x′=1x+x'=1、xx′=0xx'=0
  • 德摩根定律:(x+y)′=x′y′(x+y)'=x'y'、(xy)′=x′+y′(xy)'=x'+y'
  • 分配律:x(y+z)=xy+xzx(y+z)=xy+xz,以及 x+yz=(x+y)(x+z)x+yz=(x+y)(x+z)

解題方法

逐一比對選項與布林代數恆等式。特別留意德摩根定律中的補數會分配到每個變數,且運算符號會互換:OR 轉 AND、AND 轉 OR。

選項分析

  • (A) 錯誤。 德摩根定律應為 (x+y)′=x′y′(x+y)'=x'y' 選項右側寫成 x′+y′x'+y',未將 OR 轉為 AND。
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第 17 題2 分

如圖所示之邏輯電路,若 A=0A=0、B=1B=1,則當輸出達到穩定狀態時,下列何者正確?

(原卷圖形未包含於文字層擷取結果。)

🖼️ 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。
這一題的完整詳解

核心觀念

本題考查 NAND(反及閘)閘的邏輯運算與交叉回授電路的穩定狀態。

NAND 閘的輸出為:

Y=X1⋅X2‾Y=\overline{X_1\cdot X_2}

只有當所有輸入皆為 11 時,輸出才為 00;只要有一個輸入為 00,輸出即為 11。

依圖可列出:

C=A⋅D‾C=\overline{A\cdot D} D=B⋅C‾D=\overline{B\cdot C}

解題方法

已知:

A=0,B=1A=0,\qquad B=1

先求 CC:

C=A⋅D‾=0⋅D‾=0‾=1C=\overline{A\cdot D} =\overline{0\cdot D} =\overline{0} =1

因此:

C=1C=1

再代入 DD 的方程式:

D=B⋅C‾=1⋅1‾=1‾=0D=\overline{B\cdot C} =\overline{1\cdot 1} =\overline{1} =0
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第 18 題2 分

下列哪一項是右列邏輯運算式 NOT(00010001 AND 00010001)的答案?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考查位元邏輯運算。AND 會逐位運算:兩個位元都為 11 時,結果才是 11;NOT 會將每一位反相,也就是 11 變 00、00 變 11。

解題方法

先計算括號內的 AND:

0001 AND 0001=00010001\ \text{AND}\ 0001 = 0001

再對結果逐位取反:

NOT(0001)=1110\text{NOT}(0001)=1110

因此結果為 11101110。

選項分析

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第 19 題2 分

兩組 BCD 碼數值 001001011000001001011000 及 000101100011000101100011 相加,其結果為 10 進制的:

這一題的完整詳解

核心觀念

BCD(Binary-Coded Decimal,二進位編碼十進位)是將每一個十進位數字各自用 4 位元表示。有效的 BCD 碼從 00000000(十進位 0)到 10011001(十進位 9);每 4 位元為一組,不能把整串位元直接當成一般二進位數。

解題方法

先將兩組 BCD 碼每 4 位元分組,再逐位轉成十進位:

0010 0101 1000=2 5 8=2580010\ 0101\ 1000 = 2\ 5\ 8 = 258 0001 0110 0011=1 6 3=1630001\ 0110\ 0011 = 1\ 6\ 3 = 163

相加得:

258+163=421258+163=421

也可用 BCD 逐位加法驗算:

  • 個位:8+3=118+3=11,寫下個位 11,向十位進 11。
  • 十位:5+6+1=125+6+1=12,寫下十位 22,向百位進 11。
  • 百位:2+1+1=42+1+1=4。
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第 20 題2 分

有關 UTF-8、UTF-16、UTF-32 的比較,下列何者錯誤?

這一題的完整詳解

核心觀念

UTF-8、UTF-16、UTF-32 是 Unicode 字元的編碼方式,主要比較編碼單位大小、是否為固定寬度,以及與 ASCII 的相容性。

  • UTF-8:可用 1 至 4 個位元組編碼一個 Unicode 碼點;ASCII 範圍內的字元與 ASCII 使用相同編碼。
  • UTF-16:使用一個或兩個 16 位元碼元編碼一個 Unicode 碼點,因此是變動寬度編碼,最長為 32 位元。
  • UTF-32:每個 Unicode 碼點固定使用一個 32 位元碼元,是固定寬度編碼。
  • Java 的 char:原生表示單位是 16 位元,採用 UTF-16 的碼元概念;補充字元以一對代理碼元表示。

解題方法

逐項核對三種編碼的最大長度、寬度是否固定,以及 ASCII 相容性;再比對 Java 的原生字元表示方式。選項中只要有一項與定義不符,就是錯誤選項。

選項分析

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第 21 題2 分

下列何者非樹狀目錄結構的優點?

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核心觀念

樹狀目錄結構以根目錄為起點,透過子目錄分層整理檔案。使用者可依專題、用途或權限需求建立不同目錄,讓檔案分類清楚,也能在不同目錄中使用相同檔名。檔案的存取權限則由作業系統管理,目錄存在本身不代表其他人自動取得使用權。

解題方法

判斷各選項是否為樹狀目錄的優點,重點在於區分「目錄結構帶來的整理與辨識便利」和「存取權限的設定」。分類、查找、避免不同位置的同名檔案衝突,都與目錄結構有關;是否允許他人使用,則取決於權限設定。

選項分析

  • (A) 正確,屬於優點。 使用者可以在自己的目錄下建立次目錄,依專題或用途分類存放檔案,提升組織與管理的彈性。
  • **(B) 正確,屬於優點。
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第 22 題2 分

下列何者不屬於當測試者在進行軟體測試時,只需要知道程式的輸出入和系統功能,不用知道軟體的程式碼及內部結構即可測試的方法?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考「黑箱測試」與「白箱測試」的區別。

  • 黑箱測試(Black-box testing):測試者只根據需求、系統功能及輸入輸出測試,不需要知道程式碼或內部結構。邊界值測試、隨機測試等皆可採黑箱方式進行。
  • 白箱測試(White-box testing):測試者檢視程式碼或內部控制流程,設計測試以涵蓋特定程式結構,例如敘述、分支、條件或路徑。

解題方法

題幹描述「只需要知道程式的輸出入和系統功能,不用知道軟體的程式碼及內部結構」,這是黑箱測試的特徵。逐一檢視選項:凡是必須依程式內部結構設計測試者,就不符合題幹,應選為答案。

選項分析

  • (A) 控制結構測試(Control structure testing):依程式的控制結構設計測試,例如檢查分支、條件或路徑是否執行,必須了解程式內部結構,屬於白箱測試。因此它不屬於題幹所述的方法,為正確答案。
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第 23 題2 分

若執行以下的 Python 程式碼,螢幕上的輸出結果依序為何?

var1 = 10
var2 = 5
var3 = 7
var4 = 12
var5 = var1 >= var2 and var3 != var4
var6 = var1 == var2 or var3 < var4
print(var5, var6)
這一題的完整詳解

核心觀念

本題考查 Python 的比較運算子與邏輯運算子:

  • 比較運算子:>=(大於或等於)、!=(不等於)、==(等於)、<(小於)。比較結果為布林值 True 或 False。
  • 邏輯運算子:and 需兩側條件都為 True,結果才是 True;or 只要有一側條件為 True,結果就是 True。

解題方法

先依序代入變數的數值,分別計算 var5 與 var6。

var5=(10≥5) and (7≠12)=True and True=True\begin{aligned} \text{var5} &= (10 \ge 5) \text{ and } (7 \ne 12) \\ &= \text{True and True} \\ &= \text{True} \end{aligned} var6=(10=5) or (7<12)=False or True=True\begin{aligned} \text{var6} &= (10 = 5) \text{ or } (7 < 12) \\ &= \text{False or True} \\ &= \text{True} \end{aligned}
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第 24 題2 分

有關陣列(Array)與鏈結串列(Linked List)的敘述,下列何者錯誤?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考查陣列(Array)與鏈結串列(Linked List)的記憶體配置方式,以及隨機存取、插入與刪除的效率差異。

陣列的元素通常存放在連續記憶體位置,因此可以依索引直接計算元素位址,支援快速隨機存取。鏈結串列的節點則可分散存放,節點之間以指標連結;存取特定位置時,通常必須從頭逐節點尋找。

解題方法

逐項比對兩種資料結構的特性:

  • 陣列:連續配置,依索引存取快速;中間插入或刪除時,常需搬移後續元素。
  • 鏈結串列:節點不必連續配置;已找到插入或刪除位置後,通常只需調整指標,但尋找該位置仍可能需要逐節點走訪。

因此,判斷關鍵在於選項(D)是否正確描述了隨機存取的速度。

選項分析

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第 25 題2 分

下列何者關於文字檔(Text File)與二元檔(Binary File)的比較錯誤?

這一題的完整詳解

核心觀念

文字檔與二元檔的差異,在於資料如何表示、是否方便閱讀,以及程式讀寫時是否需要轉換。文字檔通常將資料以字元編碼表示;二元檔則依資料的實際格式,以位元組儲存。兩者的檔案大小和處理速度,會依資料內容、格式與程式而異,不能一概而論。

解題方法

逐項判斷敘述是否符合一般特性。留意題目問的是「比較錯誤」:文字檔常需將資料轉成字元形式;二元檔可按其格式直接讀寫,但不代表二元檔必然比較大或比較慢。

選項分析

(A) 正確。 文字檔以字元編碼表示資料;選項以 ASCII 為例。二元檔則以位元組表示資料內容,並由程式依格式解讀。嚴格而言,文字檔不只使用 ASCII,也可能使用 Unicode 等編碼;但此處比較文字與二元表示方式的方向正確。

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第 26 題2 分

關於 Windows Threads、POSIX Threads(Pthreads)以及 Java Threads 三種常用的執行緒程式庫(Thread Library),下列何者正確?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考查執行緒程式庫(Thread Library)與作業系統的關係,尤其是執行緒由誰管理,以及程式庫如何對應至核心執行緒。

  • 使用者層次執行緒:執行緒管理主要由使用者空間的程式庫負責,核心不直接管理每一條執行緒。
  • 核心層次執行緒:執行緒由作業系統核心管理與排程。
  • Pthreads 是 POSIX 定義的執行緒程式庫介面;實際採用使用者層次或核心層次的實作,取決於平台。
  • Windows Threads 由 Windows 核心管理。
  • Java Threads 是 Java 提供的執行緒抽象,實際如何映射到作業系統執行緒,取決於 JVM 與底層平台。

解題方法

依序判斷每個程式庫是否固定綁定在使用者層次或核心層次。題目使用「只可以」描述 Java 與 Windows,這類絕對說法要特別留意;若某執行緒程式庫可依平台或實作方式映射,就不能說它「只可以」在單一層次執行。

選項分析

(A) Pthreads 可以在使用者層次(User-level)或核心層次(Kernel)執行:正確。 Pthreads 規範執行緒程式庫的介面,不限定所有平台必須採用相同的底層實作。

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第 27 題2 分

一個行程(process)在下列哪種情況時,由等待(waiting)狀態轉移到就緒(ready)狀態?

這一題的完整詳解

核心觀念

行程的狀態轉移取決於它正在等待什麼。等待(waiting)狀態的行程,正在等待某項事件發生,例如 I/O 操作完成;事件發生後,行程便具備繼續執行的條件,轉入就緒(ready)狀態,等待作業系統排定 CPU。

解題方法

抓住題幹中的「等待狀態轉移到就緒狀態」,判斷行程所等待的事件何時完成。常見狀態轉移如下:

  • 執行中的行程要求 I/O:由執行轉為等待。
  • I/O 完成:由等待轉為就緒。
  • 行程取得 CPU:由就緒轉為執行。
  • 行程執行完畢:由執行轉為終止。

因此,本題要找的是讓等待原因消失、行程重新具備執行資格的事件。

選項分析

(A) 執行完畢:錯誤。 行程執行完畢後會進入終止狀態,不會由等待狀態轉為就緒。

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第 28 題2 分

在 Unix 作業系統中,指令 clear 的作用為何?

這一題的完整詳解

核心觀念

Unix 中的 clear 指令用來清除終端機視窗目前顯示的內容,並將游標移至畫面左上方。它處理的是終端機畫面,不會刪除檔案、清除程序狀態或修改指令歷史紀錄。

解題方法

先辨認 clear 操作的對象:它清除的是終端機上可見的文字畫面。判斷選項時,將「畫面顯示」與「檔案、程序、使用者設定」區分,即可找出正確敘述。

選項分析

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第 29 題2 分

相對於自行開發管理問題所需的資料檔案系統,使用資料庫的優勢,不包括下列何者?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考查「檔案處理系統」與「資料庫管理系統(DBMS)」的差異。自行開發檔案系統時,程式通常要自行處理資料儲存、查詢、更新、備份及權限等工作;DBMS 則提供共用的資料管理機制,便於整合資料、維護一致性與支援不同應用程式。

不過,DBMS 需要建置與管理,並非每一項作業都比檔案系統簡單或快速。題目問的是「不包括」的優勢,因此要找出不宜視為資料庫普遍優勢的敘述。

解題方法

逐項判斷是否為採用 DBMS 相對於自行管理資料檔案的典型優勢。資料庫常見優勢包括減少資料重複與不一致、集中管理、支援多使用者與權限控管,以及較容易移植到不同平台。相對地,資料庫系統有額外的建置、管理與查詢處理成本,簡單查詢不一定比直接讀取檔案更快。

選項分析

  • (A) 設計複雜度較低:屬於資料庫可能帶來的優勢。 DBMS 已提供資料定義、查詢、更新與權限管理等功能,應用程式不必全部自行實作,通常能降低資料管理程式的開發複雜度。但資料庫本身仍需要規劃與管理;
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第 30 題2 分

一個單 CPU 核心的分時多工作業系統,如果想要在每一秒內能執行到更多的執行緒,一個簡單想法是縮短時間片段(time slice)的長度。下列哪一項不是縮短時間片段所會產生的影響?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考查分時多工作業系統的時間片段(time slice)與排程效率。時間片段是作業系統允許執行緒連續使用 CPU 的時間上限;時間片越短,系統越頻繁地發生計時器中斷並進行執行緒切換。

每次執行緒切換都需要保存目前執行緒的狀態,並載入下一個執行緒的狀態。這些工作屬於系統管理成本,會占用 CPU 時間,無法用來執行應用程式。

解題方法

逐項判斷縮短時間片的直接效果:

  • 切換次數增加,本文切換的總耗時通常增加。
  • 系統管理時間占比上升,留給應用程式執行的 CPU 時間減少。
  • 批次工作較少直接受益於快速輪流;切換成本增加會降低整體處理效率。
  • 單次中斷處理所需時間由中斷處理工作本身決定,縮短時間片只會讓中斷發生得更頻繁,不會增加每一次中斷處理的時間。

因此,題目問「不是」縮短時間片所產生的影響,應選單次中斷處理時間增加的敘述。

選項分析

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第 31 題2 分

網際網路上不同網站的頁面,大多是由下列何種語言撰寫而成,用以指示瀏覽器如何呈現頁面內容?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考查網頁的標記語言。網站頁面通常使用 **HTML(超文字標記語言)**描述內容的結構,例如標題、段落、圖片與連結;瀏覽器讀取 HTML 後,依其標記呈現頁面。

HTML 是標記語言,不是一般用途的程式語言。網頁也常搭配 CSS 控制外觀,並以 JavaScript 加入互動功能。

解題方法

題幹問的是「指示瀏覽器如何呈現頁面內容」的語言。辨認網頁文件所使用的標記語言即可作答:HTML 負責標示網頁內容及其結構,因此選 HTML。

選項分析

  • (A) C language:錯誤。 C 是通用程式語言,常用於系統軟體與應用程式開發,不是一般網站頁面用來標記內容的語言。
  • **(B) Go language:錯誤。
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第 32 題2 分

下列何者不是單眼立體知覺(monocular 3D perception)之線索?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考查深度知覺的單眼線索。單眼立體知覺是指只用一隻眼睛觀看時,仍能從影像中的線索判斷物體遠近與空間深度。常見線索包括遮擋、相對大小、透視、明暗與運動視差。

「視覺暫留」則是影像消失後,視覺感受仍短暫留存的現象,常用來說明動畫或電影如何呈現連續動作;它本身不是深度知覺線索。

解題方法

逐一判斷選項是否能提供物體遠近或空間深度的資訊。能讓觀察者推知深度的,是單眼立體知覺線索;只涉及影像或動作的視覺效果,則不是。

選項分析

  • (A) 運動視差(motion parallax):錯誤選項。 觀察者移動時,近處物體在視野中移動得較快,遠處物體移動得較慢。兩者的相對移動可提供遠近資訊,是單眼深度線索。
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第 33 題2 分

音訊數位化是多媒體產品製作上重要的一環,而數位音訊的壓縮與音效處理一直是數位音訊相關應用的核心技術。下列何者不是音訊壓縮格式?

這一題的完整詳解

核心觀念

音訊壓縮格式會以編碼方式減少音訊資料量,分為有損與無損壓縮。MP3、AAC 與 AC-3 都是音訊壓縮編碼格式;WAV 則是音訊檔案容器格式,常用來儲存未壓縮的 PCM 音訊,因此本題要辨認的是「檔案格式」與「壓縮編碼」的差異。

解題方法

逐一辨認選項的用途:若格式的核心功能是以編碼壓縮音訊,就屬於音訊壓縮格式;若主要是封裝、儲存音訊資料,則不等同於壓縮格式。WAV 可容納不同形式的音訊資料,但常見用法是儲存未壓縮的 PCM 音訊,因此不列為音訊壓縮格式。

選項分析

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第 34 題2 分

有一張 256 個灰階之灰階影像,長寬為 200×200200 \times 200,直接儲存此一未壓縮影像需要占用多少位元(bit)儲存空間?

這一題的完整詳解

核心觀念

灰階影像的未壓縮儲存量,取決於像素總數及每個像素的位元數。灰階層級若為 2n2^n 種,每個像素就需要 nn 位元,才能表示所有灰階。

解題方法

256=28256=2^8,因此每個像素需要 88 位元。影像共有 200×200=40,000200\times200=40{,}000 個像素,所需儲存空間為:

200×200×8=40,000×8=320,000 位元200\times200\times8 =40{,}000\times8 =320{,}000\text{ 位元}

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第 35 題2 分

聲波具有多種特性,如遇到障礙物時會反射、繞射,進入不同介質時會產生折射,以特定頻率打在受體上時會產生共振。在劇院等大型場地,通常會裝設一些板狀器材,主要是想透過哪一種特性,將聲音傳遞給較後方觀眾?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考查聲波的傳播特性,以及劇院利用板狀器材把聲音導向較後方觀眾的原理。聲波遇到平滑、堅硬的板面時會反射,板面可將聲音反射至觀眾席後方。

解題方法

先看器材的用途:題目描述的是在大型場地裝設板狀器材,讓聲音傳得更遠、傳向後方。這是利用聲波碰到板面後改變傳播方向的現象,也就是反射。聲波反射時,入射角等於反射角,因此可透過板面的方向與位置,引導聲音到達指定區域。

選項分析

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第 36 題2 分

關於視訊播放規格,下列敘述何者正確?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考視訊光碟規格的影像編碼標準、位元率控制方式與儲存容量:

  • VCD(Video CD):影像採 MPEG-1,標準視訊位元率固定,屬於 CBR(固定位元率)。
  • SVCD(Super Video CD):影像採 MPEG-2,可使用 VBR(變動位元率)。
  • DVD-Video:常用 MPEG-2 編碼,也可支援其他編碼方式。
  • VCD 與 SVCD 通常都使用 CD 作為媒體,單片可用容量相近;SVCD 位元率較高,因此通常能儲存的影音時間較短。

解題方法

先辨認各規格的典型編碼方式與位元率控制方式,再逐項核對選項。題目問「何者正確」,只要找出符合標準規格的敘述即可;特別注意不要把「同用 CD」誤解成兩者可儲存的影音時間或檔案大小相同。

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第 37 題2 分

有效率地處理與儲存數位影像的需求,促進針對不同應用與需求的影像壓縮編碼標準的發展,下列何者非靜態影像編碼標準?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考辨認靜態影像編碼標準與動態影像編碼標準。靜態影像標準用於單張影像的壓縮與編碼;動態影像標準則處理連續影格形成的影片,通常也會一併編碼音訊。

解題方法

逐一判斷各標準的主要用途:JBIG、JPEG 與 JPEG-2000 都是靜態影像編碼標準;MPEG 主要用於動態影像及相關影音的壓縮編碼。因此,題目詢問「非靜態影像編碼標準」,應選 MPEG。

選項分析

  • (A) JBIG:錯誤選項。 JBIG 是靜態影像編碼標準,特別適用於二值影像,也支援灰階影像的無失真壓縮。
  • **(B) JPEG:錯誤選項。
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第 38 題2 分

以物件為基礎的編碼方法除了可以提高壓縮率,亦有利於數位視訊的合成、處理、索引和擷取。下列哪一個國際標準定義自然與合成多媒體物件的編碼表示法?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考 MPEG(Moving Picture Experts Group,動態影像專家小組)系列標準的定位,重點在分辨影音壓縮、物件式多媒體編碼與多媒體內容描述等不同用途。

MPEG-4 定義自然與合成多媒體物件的編碼表示方式,並支援物件層級的編碼與互動。以物件為基礎處理視訊,有利於物件的合成、處理、索引與擷取,正是題幹所描述的特性。

解題方法

先抓題幹的關鍵詞:「自然與合成多媒體物件」及「物件為基礎的編碼」。再比對各標準的主要用途:

  • MPEG-1、MPEG-2 著重影音的壓縮與傳輸。
  • MPEG-4 著重多媒體物件的編碼與互動。
  • MPEG-7 著重多媒體內容的描述與檢索。

因此,符合題意的是 MPEG-4。

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第 39 題2 分

電視技術隨著時代不斷演進,電視畫面的解析度也不斷提升。下列哪一種電視解析度可達 3840×21603840 \times 2160 以上?

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考電視解析度的分級。解析度以「水平像素數 × 垂直像素數」表示,數值越大,畫面可呈現的細節通常越多。UHDTV(超高畫質電視)的解析度包含 3840×21603840 \times 2160,也就是俗稱的 4K。

解題方法

比對各種電視規格的解析度層級,找出可達到 3840×21603840 \times 2160 以上者。HDTV、SDTV 與 EDTV 的解析度屬於較低的標準或增強畫質等級;UHDTV 則涵蓋 4K 等超高解析度,因此符合題意。

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第 40 題2 分

一張 3×53 \times 5 吋全彩影像(每個像素占 24 位元),其解析度為 200 ppi200\ \mathrm{ppi},則所占用的儲存空間為何?

這一題的完整詳解

核心觀念

影像的解析度以每英吋像素數(ppi)表示。先將實體尺寸換算成像素,再乘上每個像素的位元數,即可求出未壓縮影像的資料量。本題每個像素占 2424 位元,也就是 33 位元組。

解題方法

影像尺寸為 3×53 \times 5 吋,解析度為 200 ppi200\ \mathrm{ppi},因此像素尺寸為:

3×200=600 像素,5×200=1000 像素3 \times 200 = 600\ \text{像素}, \qquad 5 \times 200 = 1000\ \text{像素}

總像素數為:

600×1000=600,000 像素600 \times 1000 = 600{,}000\ \text{像素}

每個像素占 2424 位元,換算為 24÷8=324 \div 8 = 3 位元組,因此影像資料量為:

600,000×3=1,800,000 位元組600{,}000 \times 3 = 1{,}800{,}000\ \text{位元組}

以 1 MB=1,000,0001\ \mathrm{MB}=1{,}000{,}000 位元組換算,為 1.8 MB1.8\ \mathrm{MB},選項中對應 (A)。

選項分析

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