110 高普考普通考試 統計 資料處理概要 考古題詳解
第 一 題35 分
在 Microsoft Access 中,建有「老師資料表」與「課程資料表」,兩個表格皆有四個欄位,資料如下。
老師資料表:
| 老師 ID | 姓名 | 電話 | 年紀 |
|---|---|---|---|
| 1 | 張三 | 123 | 30 |
| 2 | 王武 | 456 | 56 |
| 3 | 劉丹 | 897 | 42 |
| 4 | 陳河 | 658 | 39 |
| 5 | 高樂 | 756 | 60 |
課程資料表:
| 課程 ID | 課程名稱 | 老師 ID | 人數 |
|---|---|---|---|
| 1 | 音樂 | 1 | 58 |
| 2 | 國文 | 2 | 63 |
| 3 | 美術 | 1 | 42 |
| 4 | 英文 | 2 | 89 |
| 6 | 化學 | 3 | 67 |
| 7 | 微積分 | 4 | 75 |
| 8 | 數學 | 5 | 30 |
| 9 | 物理 | 5 | 36 |
| 10 | 電子學 | 4 | 69 |
其資料庫關聯圖如下:
老師資料表與課程資料表之間為一對多()關聯。老師資料表中的「老師 ID」與課程資料表中的「老師 ID」相互關聯。
(一) 在「課程資料表」中,PK 與 FK 的欄位名稱為何?(5 分)
(二) 請說明上圖 關聯的特色與優點。(8 分)
(三) 寫一個 SQL 指令查詢來得到下表,其中欄位「人數總和」為該老師所開所有課程的人數總和。(10 分)
| 姓名 | 人數總和 |
|---|---|
| 王武 | 152 |
| 高樂 | 66 |
| 張三 | 100 |
| 陳河 | 144 |
| 劉丹 | 67 |
(四) 寫一個 SQL 指令查詢來得到課程老師的年紀小於 55 歲,且人數大於 50 人的課程資訊表如下,且該資料需以人數遞減排序。(12 分)
| 課程 ID | 課程名稱 | 姓名 | 電話 | 人數 |
|---|---|---|---|---|
| 7 | 微積分 | 陳河 | 658 | 75 |
| 10 | 電子學 | 陳河 | 658 | 69 |
| 6 | 化學 | 劉丹 | 897 | 67 |
| 2 | 國文 | 王武 | 456 | 63 |
| 1 | 音樂 | 張三 | 123 | 58 |
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查 Access 資料表的主鍵與外鍵、一對多關聯、跨表連接、彙總函數及條件排序。
在一對多關聯中,「老師資料表」是「一」端,「課程資料表」是「多」端。老師的「老師 ID」是主鍵,課程表中的「老師 ID」是外鍵,用來指向該課程所屬的老師。
解題方法
(一)課程資料表的 PK 與 FK
- PK(主鍵):課程 ID,用來唯一識別每一筆課程資料。
- FK(外鍵):老師 ID,用來連結「老師資料表」中的老師 ID。
同一位老師可開設多門課,因此課程資料表中的老師 ID 可以重複。
(二)一對多關聯的特色與優點
一位老師可以對應多筆課程資料,每筆課程資料則透過外鍵「老師 ID」對應一位老師。老師 ID 在老師資料表中唯一,在課程資料表中可以重複。
這種關聯有以下優點:
- 維持資料一致性:外鍵只能指向存在於老師資料表中的老師,避免課程資料指向不存在的老師。
- 減少重複資料:老師姓名、電話等資訊只需存於老師資料表,不必在每筆課程資料重複記載。
- 方便查詢與維護:透過老師 ID 連接兩表,即可查詢老師所開課程及其課程資料。
- 降低更新異常:老師資料集中管理,修改電話等資訊時不必逐筆修改課程資料。
(三)計算各老師所開課程的人數總和
使用 INNER JOIN 依老師 ID 連接兩表,再以老師分組,並用 SUM 加總課程人數。為避免不同老師同名時合併,分組時一併使用老師 ID 與姓名。
SELECT 老師資料表.姓名, SUM(課程資料表.人數) AS [人數總和]
FROM 老師資料表 INNER JOIN 課程資料表
ON 老師資料表.[老師 ID] = 課程資料表.[老師 ID]
GROUP BY 老師資料表.[老師 ID], 老師資料表.姓名;
第 二 題35 分
有一筆資料的鍵值依序為 、、、、、。使用除法雜湊函數
來建立 個桶(buckets),且每個桶只有一個槽(slot)的雜湊表(hash table)。當發生碰撞(collision)與溢位問題時:
(一) 如果使用開放定址(open addressing)中的線性探測法(linear probing),請寫出產生的雜湊表格。(5 分)而此方法的主要缺點為何?(5 分)
線性探測法產生的雜湊表:
| 桶編號 | 內容 |
|---|---|
| 0 | 空 |
| 1 | 85 |
| 2 | 16 |
| 3 | 17 |
| 4 | 32 |
| 5 | 51 |
| 6 | 60 |
(二) 如果使用開放定址(open addressing)中的平方探測法(quadratic probing),新的雜湊函數為
其中 為目前進行的探測次數。請寫出產生的雜湊表格。(10 分)
(三) 請說明何謂連結串列法(chaining)。(8 分)
(四) 請寫出使用連結串列法而產生的雜湊表格。(7 分)
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
雜湊函數將鍵值映射到雜湊表中的桶。此題有 個桶,編號為 至 ,初始位置由除法雜湊函數決定:
若多個鍵值映射到同一個桶,就會發生碰撞。開放定址法在同一張表內尋找其他空桶;連結串列法則讓每個桶保存一條串列,將映射到該桶的鍵值放在串列中。
解題方法
先計算各鍵值的初始雜湊位置:
| 鍵值 | |
|---|---|
| 32 | 4 |
| 17 | 3 |
| 85 | 1 |
| 16 | 2 |
| 51 | 2 |
| 60 | 4 |
依題目給定的鍵值順序 逐一插入。
(一)線性探測法
線性探測遇到已占用的桶時,依序檢查下一個桶;到達桶 後再回到桶 。
- :,放入桶 。
- :,放入桶 。
- :,放入桶 。
- :,放入桶 。
- :初始位置為桶 ,桶 已有 ;檢查桶 、 也已占用,放入桶 。
- :初始位置為桶 ,桶 、 已占用,放入桶 。
因此,雜湊表如下:
| 桶編號 | 內容 |
|---|---|
| 0 | 空 |
| 1 | 85 |
| 2 | 16 |
| 3 | 17 |
| 4 | 32 |
| 5 | 51 |
| 6 | 60 |
線性探測的主要缺點是容易形成主要群聚(primary clustering):連續占用的桶群會愈來愈長,使後續鍵值需要探測更多次,增加搜尋與插入成本。
(二)平方探測法
依題目公式,以 逐次探測:
本題探測至 時,正負方向都只會使位置移動 格;依插入順序逐步計算如下。
- 放入桶 ; 放入桶 ; 放入桶 ; 放入桶 。
- :,桶 已占用。
第 三 題30 分
電腦無線網路的標準為 IEEE 802.11 系列,常見的包含有 802.11ac、802.11b、802.11n、802.11g、802.11ax。
(一) 請問 WiFi 5 與 WiFi 6 各指的是哪一個標準?(10 分)
(二) 請問何謂 MIMO?(10 分)
(三) 上述標準中,支援 MIMO 的標準有哪幾個?(5 分)
(四) 上述標準中,工作頻率可為 2.4 GHz 或 5 GHz 的標準有哪幾個?(5 分)
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查 IEEE 802.11 無線網路標準的世代名稱、MIMO 技術,以及各標準支援的頻段。判斷時要分清楚三件事:Wi-Fi 世代名稱對應哪個 IEEE 標準、標準是否支援 MIMO,以及標準可使用的頻率。
MIMO 是 Multiple-Input Multiple-Output 的縮寫,中文常譯為「多輸入多輸出」。它使用多根發射與接收天線,在同一頻道上傳送與接收多個資料串流,以提升傳輸速率或改善連線效能。
解題方法
先將 Wi-Fi 世代名稱對應到題目所列的 IEEE 標準,再依標準特性分類:
- Wi-Fi 5 對應 IEEE 802.11ac;Wi-Fi 6 對應 IEEE 802.11ax。
- 在題列標準中,802.11n、802.11ac、802.11ax 支援 MIMO。
- 802.11n 與 802.11ax 可使用 2.4 GHz 或 5 GHz;802.11ac 使用 5 GHz。
802.11b、802.11g 的標準規格不列為支援 MIMO;即使個別產品使用廠商專有的多天線延伸技術,也不改變此題依 IEEE 標準判斷的分類。
各小題詳解
(一)Wi-Fi 5 與 Wi-Fi 6 的標準對應如下: