108 高普考高考三級 電子工程 計算機概論 考古題詳解

核心觀念與解題方法

本題考查作業系統五項管理功能中的五組基本概念。作答時抓住每組的管理對象、執行方式與主要目的，再說明兩者差異即可。

（一）命令列介面與圖形使用者介面

**命令列介面（CLI）**以文字為主。使用者在命令提示字元輸入指令，系統解析指令後執行；熟悉指令後，操作快速，也容易將指令組合成批次工作，但使用者須記住指令及其語法。

**圖形使用者介面（GUI）**以視窗、圖示、選單及指標操作為主。使用者透過點選或拖曳來下達操作，通常較直覺、容易上手，但較依賴圖形顯示與互動設備。

**判斷技巧：**CLI 的核心是「輸入文字指令」；GUI 的核心是「操作圖形物件」。

（二）分頁與分割區

**分頁（paging）**將虛擬記憶體切成固定大小的頁（page），將實體記憶體切成相同大小的頁框（frame）。一個程序的各頁可放在不連續的頁框中，透過頁表進行對應。分頁可避免外部碎裂，但最後一頁未用滿時仍會產生內部碎裂。

**分割區（partitioning）**將記憶體劃分成區塊，供程序配置使用。分割區可採固定大小，也可依程序需求劃分大小；程序通常須配置在連續的記憶體區域。可變大小分割區容易產生外部碎裂，固定大小分割區則可能有內部碎裂。

**判斷技巧：**分頁是「固定大小、可分散配置」；分割區是「以區塊配置，通常要求連續空間」。比較碎裂時，須注意分割區的固定式與可變式會有不同結果。

（三）死結與飢餓

**死結（deadlock）**是多個程序彼此等待對方持有的資源，形成循環等待，導致相關程序都無法繼續執行。

**飢餓（starvation）**是程序長期得不到所需資源或處理機時間，因而一直無法獲得服務；其他程序仍可能持續執行。排程偏好、資源分配不公平等情形都可能造成飢餓。

核心觀念

Huffman encoding（霍夫曼編碼）依照符號出現頻率建立二元樹：每次取出頻率最低的兩個節點合併，將合併後的頻率總和放回候選集合，直到形成一棵樹。頻率高的符號通常會得到較短的編碼，頻率低的符號通常會得到較長的編碼。

在二元樹中，從根節點走到符號葉節點的路徑就是該符號的編碼；依圖中的標記，左分支記為 $0$，右分支記為 $1$。

解題方法與各小題

（一）步驟 b 為何合併 B 與 C？

各符號的頻率為 $A=17$、$B=12$、$C=12$、$D=27$、$E=32$。步驟 b 要從目前的節點中選出頻率最低的兩個合併。

其中 $B$ 與 $C$ 的頻率都是 $12$，是目前最低的兩個頻率，因此先合併成頻率為

$12+12=24$

的新節點。這是 Huffman encoding 每一步的選擇規則。

（二）為何 B 的編碼是 $010$？

由根節點走到 $B$：

1. 根節點往左，記為 $0$。
2. 到頻率為 $41$ 的左子樹後往右，記為 $1$。
3. 到頻率為 $24$ 的節點後往左，記為 $0$。

因此路徑編碼為

$B=010$

（三）改用 Huffman encoding 後的檔案大小

每個符號的編碼長度，等於它在 Huffman 樹中從根節點到葉節點的路徑長度。由題圖的 Code 可得：

核心觀念

樹的 root node（根節點） 是沒有父節點的節點；leaf node（葉節點） 是沒有子節點的節點。節點的 degree（度數） 是該節點的子節點數量。

遍訪順序依定義如下：

• Preorder traversal（前序走訪）：先訪問目前節點，再依序走訪各子樹。
• Postorder traversal（後序走訪）：先依序走訪各子樹，再訪問目前節點。

依圖中由左至右的順序，A 的子節點是 B、C、D；B 的子節點是 E、F，E 的子節點是 K；C 的子節點是 G，G 的子節點是 L、M；D 的子節點是 H、I、J。

解題方法

（一）Root node

找出沒有父節點的節點。圖中 A 位於樹的最上層，沒有父節點，因此根節點是 A。

（二）Leaf node

逐一找出沒有子節點的節點。圖中 F、K、L、M、H、I、J 都沒有子節點，因此它們是葉節點。

（三）節點 D 的 degree

計算 D 直接連接的子節點數。D 的子節點為 H、I、J，共 3 個，因此 degree 為 3。

（四）Preorder traversal

核心觀念

本題考查 C++ 程式從原始碼到可執行檔的建置流程，以及輸入輸出指令的用途。流程可整理為：

原始程式碼 → 前處理 → 編譯／轉譯成目的檔 → 連結程式庫 → 可執行檔

解題方法

依圖中各階段產生的檔案與箭頭判斷：前處理器處理程式中的前置處理指令；Translator 將程式轉成目的碼；Linker 將目的檔與所需程式庫組合，產生可執行檔。接著依 C++ 語法判斷 #include 與 cin >> 的用途。

各小題解析

（一）#include <iostream.h> 的作用

#include 是前置處理指令，要求前處理器引入 iostream.h 標頭檔中的宣告，讓程式能使用相關的輸入輸出功能，例如 cin、cout。它的作用是提供程式所需的宣告，不是直接執行輸入或輸出。

此題使用的是舊式 C++ 標頭檔寫法；現代 C++ 通常寫成 #include <iostream>，並使用 std::cin、std::cout。

（二）cin >> 的作用

cin 代表標準輸入串流，通常從鍵盤讀取資料；>> 是輸入運算子，會把讀入的資料轉換成目標變數的型別，再存入該變數。例如：

int a;
cin >> a;

此程式會從標準輸入讀取一個整數，存入變數 a。

（三）Preprocessor 與 Translator 的功能差別