115 高普考高考三級 電信工程 計算機概論 考古題詳解

（一）Wi-Fi 上網不順的常見原因與處理方式

核心觀念

筆電到無線基地台之間的 Wi-Fi 連線正常，不代表整段上網路徑都沒有壅塞。網路傳輸可能受無線電干擾、周遭使用者競爭頻寬，或外部網路壅塞影響。本小題要從「無線區域網路」與「基地台以外的網路」兩個方向找原因。

解題方法

題目已說明相關軟硬體或設定均無問題，因此可列舉下列兩個常見原因，並分別說明成因與改善方式：

1. 無線電干擾或無線網路壅塞 附近的 Wi-Fi 網路若使用相同或重疊的頻道，裝置便須競爭共享的無線傳輸時間；微波爐、藍牙裝置等也可能在相近頻段造成干擾。結果是傳輸重試增加、可用頻寬下降，使用者感覺延遲變高或網路卡頓。 **處理方式：**將基地台移到較開放、接近使用位置的地方，避開大型障礙物與干擾源；使用 Wi-Fi 分析工具選擇較不壅塞的頻道，並視設備與環境改用較不擁擠的頻段。

2. 尖峰時段的網路壅塞 即使 Wi-Fi 連線正常，家中其他裝置同時串流、下載，或網際網路服務供應商（ISP）在尖峰時段的線路負載過高，都會使可分配給單一裝置的頻寬降低，或使封包排隊、延遲增加。 **處理方式：**暫停或錯開其他裝置的大量下載與串流；若是 ISP 線路尖峰壅塞，可向 ISP 查詢線路狀況，並評估升級方案或更換服務。

解題技巧

題目限定「軟硬體或設定均沒問題」，作答時應把重點放在外部環境與網路負載，並且每個原因都要配對說明「為何變慢」及「如何改善」。只寫「訊號不好」或「網路壅塞」而未交代機制與對策，說明不完整。

（二）IEEE 802.11 的 RTS/CTS

核心觀念

（一）排序演算法

核心觀念

此題考查排序演算法的程式碼辨識。插入排序（Insertion Sort）的作法是：從左至右逐一取出尚未排序的元素，將它插入左側已排序區段的正確位置。

解題方法

在程式中，i 從 1 開始，每回合取出 arr[i] 存入 key，並以 j = i - 1 往左檢查已排序區段：

1. 當 arr[j] > key 時，將 arr[j] 向右移至 arr[j + 1]。
2. j 每次減 1，直到到達陣列左端，或找到不大於 key 的元素。
3. 將 key 放入 arr[j + 1]，完成插入。

例如，若陣列為 [5, 2, 4]：第一回合取出 2，將 5 右移後放入 arr[0]，得到 [2, 5, 4]；第二回合取出 4，將 5 右移後放入 arr[1]，得到 [2, 4, 5]。

解題技巧與複雜度

判斷插入排序的關鍵，是看程式是否以 key 暫存目前元素，再把左側較大的元素逐一右移，最後將 key 放入空出的位置。外層迴圈每次擴大左側的已排序區段。

最壞及平均時間複雜度為 $O(n^2)$；若輸入已排序，內層移動幾乎不執行，最佳時間複雜度為 $O(n)$。此程式僅使用固定數量的額外變數，空間複雜度為 $O(1)$。由於只在 arr[j] > key 時移動元素，相等元素不會彼此越過，因此此排序具穩定性。

【答案】 xxxSort 執行的是插入排序（Insertion Sort）。

（二）遞迴與迭代計算費氏數列

核心觀念

費氏數列符合遞迴關係式：

$F(0)=0,\quad F(1)=1,\quad F(n)=F(n-1)+F(n-2)\quad(n\geq 2)$

遞迴是由函式呼叫自身，直接依照定義拆解問題；迭代則透過迴圈逐步計算並保存中間結果。

解題方法

核心觀念

本題考查互斥或閘（XOR）與相等判斷（EQUAL）的真值定義，以及如何只用 AND、OR、NOT 閘實現邏輯功能。

• XOR 在兩輸入不同時輸出 $1$，相同時輸出 $0$。
• EQUAL 在兩輸入相同時輸出 $1$，不同時輸出 $0$，因此它是 XOR 的反相輸出。

解題方法

先列出兩個輸入的真值表，再依輸出為 $1$ 的列寫成最小項，最後改寫成題目允許使用的 AND、OR、NOT 運算。

(一) XOR 線路

XOR 在 $(A,B)=(0,1)$ 或 $(1,0)$ 時輸出 $1$。這兩列分別對應 $\overline{A}B$ 與 $A\overline{B}$，將它們以 OR 合併：

線路做法：

1. 用 NOT 閘產生 $\overline{A}$ 與 $\overline{B}$。
2. 用兩個 AND 閘分別計算 $\overline{A}B$、$A\overline{B}$。
3. 用 OR 閘合併兩個 AND 閘的輸出。

核心觀念

本題考查作業系統中的飢餓（starvation）與死結（deadlock）。兩者都會使執行緒長時間無法前進，但成因不同：

• 飢餓：某執行緒因排程或資源分配不公平，持續被其他執行緒超越，長期得不到所需的 CPU 時間或資源。
• 死結：一組執行緒各自持有部分資源，並等待其他執行緒持有的資源，形成循環等待；循環中的執行緒都無法繼續執行。

解題方法

作答時先分辨問題來源：飢餓的關鍵是不公平分配造成等待無限延長；死結的關鍵是資源互相等待形成循環。接著各提出一項能對應成因的方法，並說明方法如何切斷成因。

一、飢餓的成因與解法

成因： 若排程器採用嚴格優先權排程，低優先權執行緒每次都被新到達的高優先權執行緒搶先，低優先權執行緒便可能一直得不到 CPU。鎖或其他資源若採不公平分配，也可能造成同一執行緒長期無法取得資源。

解法：優先權老化（aging）。 讓等待中的執行緒隨等待時間逐步提高優先權。低優先權執行緒等待越久，優先權越高，最終能取得 CPU 或資源，不會永遠被新到達的高優先權執行緒壓過。

二、死結的成因與解法

成因： 死結須同時具備四項必要條件：

（一）中序式轉前序式

核心觀念

運算優先順序由高至低為：括號、乘法、加法；同一優先順序的加法採由左至右結合。前序式（prefix）將運算子寫在運算元之前，不需再用括號表示優先順序。

解題方法

先依優先順序將原式分組：

$5+8*(7-3)+6 = \bigl(5+(8*(7-3))\bigr)+6$

將最外層的加法及其左右運算式改寫為前序式：

• 最外層：$+$，左邊為 $5+(8*(7-3))$，右邊為 $6$。
• 左邊的加法：$+$，左運算元為 $5$，右運算式為 $8*(7-3)$。
• 乘法：$*$，左運算元為 $8$，右運算式為 $7-3$。
• 括號內減法：$-$，運算元為 $7$ 與 $3$。

依序將運算子放在其運算元之前：

$\boxed{++5*8-736}$

解題技巧

每遇到一個二元運算子，依「運算子、左運算元、右運算元」的順序輸出。括號內的減法必須先處理；乘法的優先順序高於加法，因此 $8*(7-3)$ 要整體作為加法的右側運算式。

（二）判斷是否屬於同一個子網路

核心觀念

/27 表示前 $27$ 個位元為網路位址，子網路遮罩為：

$255.255.255.224$