試題評析

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虹陶
4 years ago
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1 高點程式語言一請回答下列程式語言的問題 : ( 一 ) 就程式語言來說, 什麼是 Object-Oriented languages? Functional languages? Logic languages? Script languages?(12 分 ) ( 二 ) 從上述 ( 一 ) 的四種語言中, 除 Logic languages 外, 每種語言各舉兩個現存的語言 (6 分 ) ( 三 ) 最近語言的發展中, 像 Functional languages 與 Script languages, 都逐漸引進物件導向性質 (OO), 就這兩類語言, 各舉一個近來發展出且具有 OO 性質的語言 (2 分 ) 此題為程式語言分類的典型考題, 屬於程式語言概論的題目, 與 101 年檢事官題目極為相似對於掌握考古題的考生, 應該很容易可以拿到基本分, 唯第三小題需要能回答出具有物件導向特性的函數型腳本語言, 需要實務經驗才能作答考點命中 1. 高點 102 年程式語言講義第六回, 金乃傑老師編撰, 頁高點 102 年程式語言講義總複習第一回, 金乃傑老師編撰, 考點 30 答 : ( 一 )1.Object-Oriented language: 物件導向語言, 由類別 (class) 實作的物件 (objects) 所構成, 物件間透過訊息傳遞溝通操作物件導向語言必具有三大特性, 說明如下 : (1) 封裝 (Encapsulation): 將資料及操作包在類別中, 有助於資訊隱藏 (Information hiding) 增加可讀性安全性 (2) 繼承 (Inheritance): 父類別的資料和操作可供子類別使用, 增加再用性 (reusability) 減少重複程式碼撰寫, 加速開發修改降低錯誤率維護成本 (3) 動態繫結 (Dynamic Binding): 執行時期動態的決定一個副程式呼叫所要執行的副程式, 達成多型 (Polymorphism), 可以提高執行彈性高減少程式判斷與重複撰寫 2.Functional language: 函數型語言, 其程式的基本單位為運算式, 運算式由函數呼叫指令所構成其語法特色如下 : (1) 操作變數時不使用指定敘述, 資料由函數傳入之參數處理 (2) 由函數遞迴呼叫完成重複結構 (3) 具有參考透明性 (Referential Transparency), 函數給予相同的參數, 就會有相同的結果, 不會有邊際效應 3.Logic language: 邏輯型語言, 如 Prolog, 程式由一群宣告所組成, 而不是指定敘述或控制流程語言透過以符號邏輯 (symbolic logic) 的形式來描述程式, 其主要目的為推論程式可以分為事實規則與詢問子句三大類事實提供程式推論的基礎, 規則則是協助程式判斷 true 或 false 的依據邏輯行程式語言主要提供 true or false 的推論, 或是變數求值推導, 專長為邏輯符號的處理, 算術運算效能低, 為人工智慧的高階語言 ( 第五代電腦語言 ) 4.Script language: 腳本語言, 此種語言通常有兩種執行模式, 使用者可以直接在直譯器中輸入指令碼使之執行, 也可以將指令碼寫在純文字文件中, 讓直譯器讀取並直接執行腳本語言原為系統管理員建立便捷自動的管理工具, 隨著時代逐漸發展, 功能愈趨強大, 也提供物件導向等功能 ( 二 ) 語言實例如下 : 1.Object-Oriented language: 如 C++ Java C# Smalltalk Ada 等 2.Functional language: 如 Lisp Scheme APL SNOBOL 等 3.Script language: 如 PHP JavaScript Bash ActionScript Python Perl 等高上版權所有, 重製必究! ( 三 ) 有物件導向性質的 Functional 與 Script language 如下 : 1.Functional language: 如 OCaml Extensible ML O'Haskell Scala R 語言 2.Script language: 如 PHP JavaScript Perl Python Ruby

2 高點二考慮下述用類似 C 語言的語法寫出的程式 : Void swap(int a, int b) { int temp; temp = a; a = b; b = temp; void main() { int value = 1, list[4] = {2, 3, 4, 5 //Array list is list[1..4] swap(value, list[1]); swap(list[1], list[2]); swap(value, list[value]) 根據以下的參數傳遞 (parameter passings) 模式, 逐一列出在程式執行完畢之後 value 與 list 值 : ( 一 )Passed by value?(5 分 ) ( 二 )Passed by reference?(5 分 ) ( 三 )Passed by name?(5 分 ) 高上此題為典型的參數傳遞方式考題, 屬於 99 年警察 94 年地特的相似題但此題出現多年未見的 passed-by-name, 對許多考生而言可能較為陌生不過就班內學生而言, 若有充分做練習題, 應還是能游刃有餘的作答考點命中 1. 高點 102 年程式語言講義第二回, 金乃傑老師編撰, 頁高點 102 年程式語言講義總複習第一回, 金乃傑老師編撰, 考點 10 答 : ( 一 )Passed by value 執行完後,value 與 list 之值如下 : value list[1] list[2] list[3] list[4] ( 二 )Passed by reference value list[1] list[2] list[3] list[4] ( 三 )Passed by name value list[1] list[2] list[3] list[4] 解析 : 使用 passed by value 時, 副程式 swap 所交換的數值與主程式使用不同的記憶體空間, 因此副程式的變化不會影響主程式變數的數值使用 passed by reference 時, 副程式 swap 所交換的數值與主程式使相同的記憶體空間, 因此會執行主程式中變數交換使用 passed by name 時, 對副程式中形式參數做名詞取代, 前兩次交換與 passed by reference 結果相同, 但第三次有牽涉陣列, 故副程式中敘述變為 : temp = value; value = list[value]; 版權所有, 重製必究! list[value] = temp; 由於執行過第二次交換後 value = 2;list[value] = 1, 故帶入結果如下 : temp = value = 2; value = list[value = 2] = 1; list[value = 1] = temp = 2;

3 高點三根據每一個元素 (element) 包含 16 個英文字母的 circular queue, 當用長度 m 的陣列 (array) 來實作使用 JAVA 語言寫出下列兩個方法的完整定義 : ( 一 )Enqueue(10 分 ) ( 二 )Dequeue(10 分 ) 此題為實作資料結構中的 circular queue, 由於題目指定使用 Java, 故必須用物件導向方式撰寫值得注意的是 circular queue 用陣列實作時, 會為了判斷 queue 是否為空, 因此尾端會空下一格, 撰寫時必須要小心檢查才能使 queue 如預期的運作考點命中 1. 高點 102 年程式語言講義第四回, 金乃傑老師編撰, 頁高點 102 年程式語言講義總複習第一回, 金乃傑老師編撰, 考點 16 答 : 以 Java 撰寫如下 : 高上版權所有, 重製必究!

4 四對 C# 與 JAVA 的 concurrency 而言 : ( 一 )C# 的 thread 可以是 actor thread 嗎?JAVA 的呢?(5 分 ) ( 二 )C# 的 thread 可以被非同步呼叫嗎?JAVA 的呢?(5 分 ) ( 三 )C# 的 sleep method 與 JAVA 的 sleep method 有何不同?(5 分 ) 高點此題為並行程式考題, 以 Java 的並行為主, 並比較 C# 由於國考以往不常以 C# 出題, 因此必須搭配 C# 相關實務經驗否則不易回答考點命中 1. 高點 102 年程式語言講義第三回, 金乃傑老師編撰, 頁高點 102 年程式語言講義總複習第一回, 金乃傑老師編撰, 考點答 : ( 一 )actor 是並行運算模型中參與者模式 (Actor Model) 上的角色 actor 是一種程式上的抽象概念, 並行運算的基本單元, 每一個 actor 擁有自己的狀態及行為, 這些狀態及行為都被封裝在 actor 中其他的 actor 只能夠透過訊息傳遞的方式來與這個 actor 溝通, 當 actor 接收外部訊息時, 這些訊息會被放在 message queue 裡依序處理,actor 可以做出一些反映, 如建立更多的 actor 傳送更多的訊息 Actor Model 中訊息傳遞與一般的訊息傳遞或函數呼叫最大的不同是送訊息的及處理訊息的機制是非同步的, 因此訊息不一定會立刻被處理, 甚至傳遞後不一定會收到回應在 C# 與 Java 中,thread 是程式最小的執行單位, 而多執行緒並行程式取得鎖 (lock, 在 C# 中叫 Monitor,Java 中叫 mutex) 時, 必須要等到鎖被釋放掉才能取得, 此即為 actor 的形式 ( 呼叫不會馬上處理 ) 故在 C# 與 Java 中, 都可以有 actor thread 高( 二 ) 非同步呼叫 (Asynchronous method invocation) 指的是在進行函數呼叫 ( 或方法 method 訊息傳遞 ) 時, 不等函數傳回值便繼續執行後面的敘述非同步呼叫通常用於預期會執行很久的函數, 為了加快程式的反應, 因此讓程式等到函數執行完的事件啟動時, 再接收函數的處理結果 C# 與 Java 都提供非同步呼叫 : 1.C# 透過 IAsyncResult Event Based 的非同步模型實作 2.Java 透過 java.util.concurrent.futuretask 類別, 建立 event 來處理 ( 三 ) Thread 的 Sleep 方法可以讓 Thread 暫停指定毫秒或直到被中斷 C# 與 Java 的 sleep 語法如下 : 1.C#:Sleep(int millisecondtimeout) 或 Sleep(System.TimeSpan) 上2.Java:sleep(long millis) 或 sleep(long millis, int nanos) 除了方法大小寫外, 主要差異如下 : 1. 在 Java 中, 使用 sleep() 會使執行緒進入 TIMED_WAITING 的狀態, 但此時若該執行緒持有鎖 (mutex), 則鎖不會放掉, 意味著如果此執行緒有其他 synchronized 的方法, 也會被鎖住不能執行但 C# 使用 Sleep() 時會進入 WaitSleepJoin 狀態, 此時是不持有鎖 ( 在 C# 中叫 monitor) 的, 因此 C# 的 Sleep(0) 可以充當 Java 的 yield() 用, 代表退出執行狀態, 讓其他執行緒進入排班 2.Java 的 sleep 第二組參數為奈秒, 若系統支援下, 可以更精確的控制執行是睡眠的時間 ;C# 則提供系統時間的參數, 可以直接使用 TimeSpan 插入時間間格, 方便計算 3. 當 Java 進入 TIMED_WAITING 狀態時, 可能會被其他執行緒插斷 (Interrupted), 插斷時就會拋出 InterruptedException, 因此 Java 的 sleep method 一定要包在 try-catch 中 ; 但 C# 則沒有要強制將 Sleep 包在 trycatch 中五考慮下述 Prolog 程式 : ancestor (x, x). ancestor(x, y) :- ancestor(z, y), parent(x, z) parent(allen, John). 用一個 subgoal 的搜尋樹 (search tree), 描述此 Prolog 程式在執行查詢 :ancestor(allen, X) 時的執行步驟 (10 分版權所有 ), 重製必究! 此題為邏輯型程式語言考題, 屬於 100 關務的相似題, 不過在近年考試中屬於罕見題型此題要求考生畫出推導邏輯, 必須要掌握規則由上而下由左而右依序檢查的順序由於邏輯並不複雜, 因此只要充分準備的考生, 應該還是能寫出正確答案考點命中 1. 高點 102 年程式語言講義第五回, 金乃傑老師編撰, 頁高點 102 年程式語言講義總複習第一回, 金乃傑老師編撰, 考點

(10 分 ) ( 二 ) 如果 Scheme 使用 dynamic scoping 和 shallow binding, 它會印出什麼?(10 分 ) 高上版權所有, 重製必究!

5 高點答 : subgoal 搜尋樹如下圖所示 : 最後在 Z 值為 John 時找到 X 值為 John, 得解六考慮下述的 Scheme 程式 : (define A (lambda () (let* ((x 2) (C (lambda (P) (let ((x 4)) (P)))) ( D (lambda () x)) (B (lambda () (let ((x3)) (C D))))) (B)))) ( 一 ) 這程式列印什麼東西?(10 分 ) ( 二 ) 如果 Scheme 使用 dynamic scoping 和 shallow binding, 它會印出什麼?(10 分 ) 高上版權所有, 重製必究! 此題牽涉領域函數型程式語言, 屬於複雜度較高的題目, 若有觀念沒有釐清, 相當有可能出錯第一小題求 scheme 語言的輸出值, 不過題目存在瑕疵, 因為在題目中僅做函數宣告而已, 並未執行函數 A, 所以不會有資料印出, 儘可能在某些直譯器秀出 A 函數建立完成的訊息但推測題意, 應自行加入呼叫語法, 不然無法完成考試需求第二小題求動態領域法兩種實作方式的結果, 也是初次出現在三等考試中的題目, 考生必須要有相當深厚的程式基礎來能作答

6 考點命中 1. 高點 102 年程式語言講義第五回, 金乃傑老師編撰, 頁高點 102 年程式語言講義第三回, 金乃傑老師編撰, 頁及上課補充 3. 高點 102 年程式語言講義總複習第一回, 金乃傑老師編撰, 考點 1, 22 答 : ( 一 ) 若使用者呼叫 A, 則印出 : 2 ( 二 ) 若使用者呼叫 A, 使用 dynamic scoping, 匿名函數中所用到的變數值是以該函數第一次被呼叫時的領域為準, 故會印出 : 3 ( 因為 D 在 B 中被呼叫, 所以參考到 B 中的 x) 使用 shallow binding, 匿名函數中所用到的變數會先參考被呼叫的環境, 故會印出 : 4 ( 因為 D 在 C 中被執行, 所以參考到 C 中的 x) 高點高上解析 : let 函數 : 定義函數裡的區域變數, 例如 (let ((x 5)) (* x 3)) 會將 x 定義為 5, 並帶入後面的 (* x 3) 所以計算出 15 題目用仿 C 語言可以表示為 : function A{ x = 2; C = lambda(p){ x = 4; return P; D = lambda(){ return x; B = lambda(){ x = 3 return C(D); return B(); 另外, 實際上 dynamic scoping 包括 deep binding 與 shallow binding 兩種, 故題意有模糊的地方, 推測應為比較 deep binding 與 shallow binding 之結果, 故擬答中 dynamic scoping 是套用 deep binding 的答案版權所有, 重製必究!

Microsoft PowerPoint - 13_ClassAndObj.ppt

Microsoft PowerPoint - 13_ClassAndObj.ppt Visual Basic 2005 (VB.net 2.0) 程式設計講師 : 戴志華 hana@arbor.ee.ntu.edu.tw 國立台灣大學電機工程研究所第十三章物件與類別物件與類別物件導向程式設計物件與類別的建立物件與類別物件 (object) Ex. 人屬性 (property) 身高體重血型方法 (method) 走路跑步訊息 (message) 交談事件