112 公務人員升官等薦任 資訊處理 程式語言 考古題詳解

112 年・公務人員升官等・薦任・資訊處理
試題代碼 程式語言

第 一 題25 分

請依據以下 Python 程式碼回答問題：

(一) 請說明費氏數列函式 fib 的輸入參數與回傳結果。

(二) 請說明第 6 行輸出結果並加以說明。

(三) 請說明第 7 行輸出結果並加以說明。

程式碼：

  1. def fib(n):
  2. if(n==0): return 0
  3. elif(n==1): return 1
  4. else:
  5. return fib(n-1) + fib(n-2)
  6. print("fib(1) = ", fib(1))
  7. print("fib(5) = ", fib(5))

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核心觀念

本題考遞迴函式與費氏數列。費氏數列的前兩項定義為 F(0)=0F(0)=0、F(1)=1F(1)=1；其餘項由前兩項相加：

F(n)=F(n−1)+F(n−2)(n≥2)F(n)=F(n-1)+F(n-2)\quad(n\ge 2)

程式中的 fib 以 n 作為輸入，並依上述規則回傳第 nn 項。第 2、3 行是遞迴的基底情況，第 5 行則是遞迴情況。

解題方法

先確認輸入值是否符合基底情況；若不符合，就將函式拆成兩次較小輸入的呼叫，直到抵達基底情況，再將結果逐層相加。

（一）fib 的輸入參數與回傳結果

fib(n) 的輸入參數是整數索引 n，用來指定要計算費氏數列的第幾項。程式以 n=0 回傳 0，以 n=1 回傳 1；其他輸入則回傳 fib(n-1) + fib(n-2)。

例如，fib(5) 會回傳費氏數列的第 5 項。此程式的定義適用於非負整數 n；負整數不會抵達基底情況，會持續遞迴。

（二）第 6 行輸出

第 6 行呼叫 fib(1)。因為 n==1，符合第 3 行的基底情況，所以函式回傳 1。

print 的兩個引數之間預設以一個空格分隔；第一個字串本身在等號後也有一個空格。因此輸出為：

fib(1) = 1
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第 二 題25 分

請說明下列氣泡排序法，並回答以下 Python 程式碼之輸出結果。

程式碼：

  1. data = [36, 22, 57, 9, 31, 42, 7, 15]
  2. print('before sorting: ', data)
  3. def Sort(data):
  4. n = len(data)
  5. while n > 1:
  6. n -= 1
  7. for i in range(n):
  8. if data[i] > data[i+1]:
  9. data[i], data[i+1] = data[i+1], data[i]
  10. print('第', 8-n, '輪排序：', data)
  11. return data
  12. print('after sorting: ', Sort(data))

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核心觀念

氣泡排序法（Bubble Sort）會反覆比較相鄰兩個元素；若前者大於後者，就交換位置。每一輪由左往右掃描後，尚未排定部分中的最大值會移到最右側，因此下一輪可以少比較一次。

本題程式採由小到大排序，直接修改傳入的 data 串列，並在每一輪結束後印出目前狀態。排序結束時，n 已減至 11，共有 8−1=78-1=7 輪。

解題方法

初始串列為：

[36, 22, 57, 9, 31, 42, 7, 15]

第 4 行設定 n = 8。每次進入 while 迴圈先執行 n -= 1，所以各輪的 n 依序為 7,6,5,4,3,2,17,6,5,4,3,2,1；第 7 行的 range(n) 因此會比較 nn 對相鄰元素。每輪結束後，第 10 行以 8-n 印出輪次。

逐輪排序如下：

輪次比較範圍輪末串列
第 1 輪range(7)，索引 00 至 66[22, 36, 9, 31, 42, 7, 15, 57]
第 2 輪range(6)，索引 00 至 55[22, 9, 31, 36, 7, 15, 42, 57]
第 3 輪range(5)，索引 00 至 44[9, 22, 31, 7, 15, 36, 42, 57]
第 4 輪range(4)，索引 00 至 33[9, 22, 7, 15, 31, 36, 42, 57]
第 5 輪range(3)，索引 00 至 22[9, 7, 15, 22, 31, 36, 42, 57]
第 6 輪range(2)，索引 00 至 11[7, 9, 15, 22, 31, 36, 42, 57]
第 7 輪range(1)，索引 00[7, 9, 15, 22, 31, 36, 42, 57]
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第 三 題25 分

請試述下列名詞之意涵：

  1. 封裝（Encapsulation）
  2. 繼承（Inheritance）
  3. 多型（Polymorphism）
  4. SQL 隱碼攻擊（SQL Injection Attack）
  5. 預存程序（Stored Procedure）

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核心觀念

本題考查物件導向程式設計的三項基本特性，以及資料庫程式設計中的 SQL 隱碼攻擊與預存程序。回答名詞解釋時，應先界定概念，再說明其目的或運作方式；涉及安全性時，則須交代攻擊原理與防護方式。

解題方法

依名詞分成兩組作答：

  • 物件導向概念：說明封裝、繼承、多型各自處理的問題，並點出三者的差異。
  • 資料庫安全與程式設計：說明 SQL 隱碼攻擊如何改變查詢語意，再交代預存程序的定義、用途及安全使用方式。

1. 封裝（Encapsulation）

封裝是將物件的資料（屬性）與操作資料的方法整合在同一個類別或物件中，並透過存取權限控制外部對內部狀態的存取。外部通常須透過公開的方法或介面操作資料，不直接任意修改內部欄位。

例如，銀行帳戶將餘額設為私有資料，外部透過 deposit、withdraw 等方法存取。方法可檢查提款金額是否超過餘額，避免物件進入不合理狀態。

封裝的重點是隱藏實作細節、保護資料並維持狀態一致性；它不等於單純把程式碼放在同一個類別中。

2. 繼承（Inheritance）

繼承是由既有類別建立新的類別，使新類別取得既有類別的屬性與方法，並可增加或改寫功能。既有類別稱為父類別（基底類別），新類別稱為子類別（衍生類別）。

例如，Vehicle 類別具有速度與行駛方法；Car 類別繼承 Vehicle 後，可沿用這些功能，並新增車門數等屬性。繼承有助於重用程式碼及表達「是一種」（is-a）的類別關係；若兩個類別只有程式碼相似，卻沒有合理的「是一種」關係，就不宜僅為重用程式碼而建立繼承。

3. 多型（Polymorphism）

多型是指不同類別的物件可透過相同的介面或操作名稱被使用，但依物件的實際類型執行不同的行為。常見方式包括方法覆寫及透過共同父類別或介面進行動態派發。

例如，Circle 與 Rectangle 都實作 draw 方法；程式呼叫 draw 時，圓形物件執行畫圓，矩形物件執行畫矩形。呼叫端只需依共同介面操作，不必依序判斷每個物件的具體類別。

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第 四 題25 分

請依據以下 C 程式碼回答問題，列出輸出結果並加以說明。

程式碼：

  1. #include <stdio.h>
  2. int main() {
  3. int i, arr[10];
  4. int *Pointer;
  5. for(i = 0; i <= 9; i++)
  6. arr[i] = (i+1)*10-i;
  7. Pointer = arr;
  8. printf("%d\n", *Pointer);
  9. printf("%d\n", *Pointer++);
  10. printf("%d\n", *++Pointer);
  11. printf("%d\n", (*Pointer)++);
  12. printf("%d\n", *--Pointer);
  13. return 0;
  14. }

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核心觀念

本題考指標運算子與遞增、遞減運算子的優先順序，以及「指標移動」和「指標所指資料改變」的差別。

  • Pointer++、++Pointer、--Pointer：改變指標的位置。
  • (*Pointer)++：改變指標所指的整數值，指標位置不變。
  • 後置遞增 x++ 先取用原值，再遞增；前置遞增 ++x 先遞增，再取用新值。
  • 陣列名稱 arr 在此指定給指標時，代表陣列第一個元素的位址。

解題方法

先算出陣列內容：

arr[i]=(i+1)×10−i=10+9iarr[i]=(i+1)\times 10-i=10+9i

因此：

索引arr[0]arr[1]arr[2]arr[3]
初始值10192837

接著逐行追蹤指標位置與輸出值。令 Pointer 指向 arr[k] 表示指標位於索引 kk。

程式行執行效果輸出執行後 Pointer 指向
Pointer = arr;指向 arr[0]—arr[0]
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