台綜大B30 計概114 第五題 解答 ※ 販售必究 ※ 台灣綜合大學, 資訊管理系, 轉學考

 Q5. 對下列網際網路應用，請分別指出其採用 TCP 或 UDP 的傳輸層協定：

A) 電子郵件 (E-mail)

B) 檔案傳輸 (FTP)

C) 視訊會議 (video conference)

D) 網頁搜尋 (web searching, 如 Google)

E) 線上遊戲 (online games)

F) VoIP (voice on internet)

TCP vs UDP 傳輸層協定特性

• TCP (Transmission Control Protocol)

  • 面向連線 (connection-oriented)。

  • 提供可靠性、錯誤檢查、資料順序控制。

  • 適合需要「正確性」的應用（如檔案、文字）。

• UDP (User Datagram Protocol)

  • 無連線 (connectionless)。

  • 傳輸快速、延遲低，但不保證可靠性。

  • 因為對於與時間順序有關的應用，在超過需求時間後再重傳沒有意義。(這點最重要)

  • 適合即時應用（如影音串流、遊戲）。

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各應用對應的協定

A) 電子郵件 (E-mail) → TCP

• 使用 SMTP、POP3、IMAP，都需要可靠傳輸。

B) 檔案傳輸 (FTP) → TCP

• FTP 需完整、正確的檔案傳輸，不能遺失資料。

C) 視訊會議 (Video Conference) → UDP

• 即時性比完整性重要，少量遺失可容忍。

D) 網頁搜尋 (Web Searching, 如 Google) → TCP

• 使用 HTTP/HTTPS (底層是 TCP)，需完整正確的資料。

E) 線上遊戲 (Online Games) → UDP

• 要求低延遲，能容忍部分封包遺失。

F) VoIP (Voice over IP) → UDP

• 語音通訊強調即時性，延遲比正確性更重要。

台綜大B30 計概114 第四題 解答 ※ 販售必究 ※ 台灣綜合大學, 資訊管理系, 轉學考

 Q4 傳遞參數方式主要包含：傳值呼叫 (call-by-value)、傳址呼叫 (call-by-address)、傳參照呼叫 (call-by-reference)、傳名呼叫 (call-by-name)。請解釋這些方式在被呼叫副程式（callee subroutine）與呼叫者(caller)之間的資料傳遞差異，以及副程式結束後實際參數是否會受到影響。

🔹 參數傳遞方式比較

當呼叫者 (caller) 將參數傳入被呼叫副程式 (callee subroutine) 時，不同的傳遞方式會影響 副程式內部對參數的操作方式，以及 呼叫結束後實際參數是否會改變。以下逐一說明：

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1️⃣ 傳值呼叫 (Call by Value)

• 機制：呼叫時，會將 實際參數的值複製一份 傳給副程式。

• 影響：副程式僅能操作這份「複本」，不會影響原始的實際參數。

• 結果：副程式結束後，實際參數不變。

• 範例：C 語言傳遞基本型別。

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2️⃣ 傳址呼叫 (Call by Address)

• 機制：呼叫時，會將 實際參數的記憶體位址 (指標) 傳入副程式。

• 影響：副程式若透過該位址修改內容，會直接作用於呼叫者的實際參數。

• 結果：副程式結束後，實際參數可能改變。

• 範例：C 語言以指標 (int *p) 參數傳遞。

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3️⃣ 傳參照呼叫 (Call by Reference)

• 機制：呼叫時，傳入的是 實際參數的參照 (reference)，就像是替呼叫者的變數取了一個「別名」。

• 影響：副程式內對參數的修改，會直接反映在呼叫者的實際參數上。

• 結果：副程式結束後，實際參數可能改變。

• 範例：C++ 的參照 (int &x)，或 Java 的物件傳遞（嚴格來說是「值傳遞參照」）。

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4️⃣ 傳名呼叫 (Call by Name)

• 機制：呼叫時，傳入的不是值或位址，而是 一段可以重新計算的表達式。副程式每次使用該參數時，會「回頭」以文字替換或延遲計算的方式來求值。

• 影響：效果類似巨集展開，每次取用都會重新計算，可能導致副作用。

• 結果：實際參數是否改變，取決於該表達式的內容與副程式操作方式。

• 範例：ALGOL 語言、Scala（透過 => call-by-name 參數）。

台綜大B30 計概114 第三題 解答 台灣綜合大學, 資訊管理系, 轉學考

Q3  請說明物件導向程式設計 (OOP) 中的封裝 (encapsulation)、多型 (polymorphism) 以及多載 (overloading) 的特徵。

🔹 1. 封裝 (Encapsulation)

• 定義：
  將資料 (屬性) 與操作這些資料的方法 (函式) 打包成一個物件，並透過存取修飾子 (如 private, public, protected) 來控制外部存取。

• 特徵：

  • 隱藏內部細節，只暴露必要的介面 (interface)。

  • 提高程式的 安全性（避免外部直接修改內部資料）。

  • 增加 模組化與可維護性。

• 範例 (Java)：

  class BankAccount {
      private double balance; // 封裝在物件內，不可直接存取
      
      public void deposit(double amount) {
          balance += amount;
      }
      
      public double getBalance() {
          return balance;
      }
  }
  

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🔹 2. 多型 (Polymorphism)

• 定義：
  「相同的方法呼叫，依物件型態不同而有不同行為」。

• 特徵：

  • 方法覆寫 (Overriding)：子類別重新定義父類別的方法。

  • 執行時期 (runtime) 會根據物件的實際型態決定呼叫哪個方法。

  • 提升 程式彈性 與 可擴充性。

• 範例 (Java)：

  class Animal {
      void speak() { System.out.println("Some sound"); }
  }
  
  class Dog extends Animal {
      @Override
      void speak() { System.out.println("Woof!"); }
  }
  
  class Cat extends Animal {
      @Override
      void speak() { System.out.println("Meow!"); }
  }
  
  // 多型展現
  Animal a1 = new Dog();
  Animal a2 = new Cat();
  a1.speak(); // Woof!
  a2.speak(); // Meow!
  

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🔹 3. 多載 (Overloading)

• 定義：
  在同一個類別中，方法名稱相同，但參數型態或數量不同。

• 特徵：

  • 屬於 編譯時期多型 (compile-time polymorphism)。

  • 不需要繼承關係。

  • 讓方法更直覺，根據輸入型態自動選擇正確版本。

• 範例 (Java)：

  class MathUtil {
      int add(int a, int b) {
          return a + b;
      }
  
      double add(double a, double b) {
          return a + b;
      }
  
      int add(int a, int b, int c) {
          return a + b + c;
      }
  }
  
  MathUtil m = new MathUtil();
  System.out.println(m.add(3, 5));       // 呼叫 int 版本
  System.out.println(m.add(2.5, 4.3));   // 呼叫 double 版本
  System.out.println(m.add(1, 2, 3));    // 呼叫三參數版本

台綜大B30 計概114 第二題 解答 台灣綜合大學, 資訊管理系, 轉學考

Q2. 請詳述下列名詞的主要差異：資料庫 (database)、資料倉儲 (data warehouse)、資料探勘 (data mining)、資料結構 (data structure)、大數據 (big data)。

1️⃣ 資料庫 (Database)

• 定義：
  資料的集中存放與管理系統，用來 儲存、查詢、修改與維護日常營運資料。

• 特點：

  • 強調 即時性（例如銀行交易、醫院病歷）。

  • 使用 資料庫管理系統 (DBMS) 如 MySQL、PostgreSQL、Oracle。

  • 資料通常是結構化的（表格形式）。

• 應用情境：需要儲存大量資料的系統，例如,：差假系統、電子商務、醫院資訊系統。

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2️⃣ 資料倉儲 (Data Warehouse)

• 定義：
  專門為 分析與決策 設計的大型資料庫，會將不同來源的資料整合後，進行清理、轉換，再集中儲存。

• 特點：

  • 偏重 歷史資料（不是即時交易）。

  • 經過 ETL 流程（Extract, Transform, Load）整理過。

  • 適合 報表分析、商業智慧 (BI)、趨勢預測。

• 應用情境：銷售趨勢分析、財務報表彙整、企業決策支持系統。

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3️⃣ 資料探勘 (Data Mining)

• 定義：
  在大量資料中，透過演算法 發現隱藏的模式與知識 的過程。

• 特點：

  • 結合 統計學、機器學習與人工智慧 技術。

  • 著重在 找出規律、預測未來。

  • 屬於資料分析的一部分。

• 應用情境：信用卡詐欺偵測、客戶行為分析、推薦系統（如 Netflix、蝦皮推薦）。

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4️⃣ 資料結構 (Data Structure)

• 定義：
  程式設計中 組織與儲存資料的方法，確保資料存取與運算更有效率。

• 特點：

  • 屬於 電腦科學的基本概念。

  • 常見種類：陣列 (Array)、鏈結串列 (Linked List)、堆疊 (Stack)、佇列 (Queue)、樹 (Tree)、圖 (Graph)、雜湊表 (Hash Table)。

• 應用情境：演算法設計、程式效率優化、搜尋與排序。

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5️⃣ 大數據 (Big Data)

• 定義：
  指 龐大且多樣化的資料集合，傳統資料庫系統無法有效處理，需要特殊技術（如分散式計算）。

• 特點：常以 5V 描述：

  • Volume（大量）

  • Velocity（高速產生）

  • Variety（多樣型態：文字、影像、影音、感測器資料）

  • Veracity（真實性、可靠性）

  • Value（價值萃取）

• 應用情境：社群媒體分析、IoT 物聯網資料處理、醫療大數據、智慧城市。

台綜大B30 計概114 第一題 解答 台灣綜合大學, 資訊管理系, 轉學考

Q1: 請解釋組譯器 (assembler)、直譯器 (interpreter) 與編譯器 (compiler) 之間的差異與應用情境。

 🔹 組譯器 (Assembler)

• 定位：介於「組合語言」與「機器碼」之間的工具。

• 功能：將 組合語言 (Assembly) 逐條指令轉換成對應的 機器碼。

• 特點：

  • 一對一翻譯，組譯後的執行速度最快。

  • 與硬體架構密切相關（同一段組合語言在不同 CPU 架構可能不通用）。

• 使用情境：

  • 嵌入式系統（例如控制器、感測器）。

  • 驅動程式開發（直接控制硬體）。

  • 效能要求極高或需要直接操作硬體暫存器的場合。

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🔹 編譯器 (Compiler)

• 定位：將「高階語言」轉換成「可執行程式」。

• 功能：將整份 高階語言程式碼（如 C、C++、Rust）一次性翻譯成 機器碼或中間碼 (bytecode)。

• 特點：

  • 一次性翻譯，生成執行檔。

  • 執行效率高（因為已經是機器碼）。

  • 缺點是 編譯過程較慢，開發過程需要等待編譯完成。

• 使用情境：

  • 系統軟體（如作業系統核心）。

  • 效能要求高的應用程式（C/C++/Rust）。

  • 跨平台應用（Java 透過編譯成 bytecode，交由 JVM 執行）。

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🔹 直譯器 (Interpreter)

• 定位：直接執行程式碼的「解釋器」。

• 功能：逐行讀取、翻譯並 立即執行程式碼。

• 特點：

  • 跨平台性強，不需事先編譯。

  • 除錯方便，適合快速開發與測試。

  • 缺點是 執行速度較慢（每次執行都要重新解譯）。

• 使用情境：

  • 腳本語言：Python、JavaScript、Ruby。

  • 互動式開發環境 (REPL)。

  • 快速原型設計或 教育學習場合。