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年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員考試及
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年特種考試交通事業鐵路人員考試試題
代號：30520 全五頁
第一頁
考試別： 一般警察人員考試
等別： 三等考試
類科別： 警察資訊管理人員
科目： 物件導向程式設計
考試時間 ： 2 小時 座號：
※注意：
禁止使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
一、表一為用來實現兩數運算的 C#程式碼，Operation.cs 檔案定義了三個類別；IFactory.cs
定義了一個介面及兩個類別；Program.cs 則定義了 Program 類別。
表一：
Operation.cs IFactory.cs
namespace FactoryPattern
{
class Operation
{
private double _num1;
private double _num2;
public double Num1
{
get { return _num1; }
set { _num1 = value; }
}
public double Num2
{
get { return _num2; }
set { _num2 = value; }
}
public virtual double Result()
{
return 0;
}
}
class OperationAdd : Operation
{
public override double Result()
{
return Num1 + Num2;
}
}
class OperationMultiply : Operation
{
public override double Result()
{
return Num1 * Num2;
}
}
}
namespace FactoryPattern
{
interface IFactory
{
Operation Create();
}
class AddFactory : IFactory
{
public Operation Create()
{
return new OperationAdd();
}
}
class MultiplyFactory : IFactory
{
public Operation Create()
{
return new OperationMultiply();
}
}
}
Program.cs
namespace FactoryPattern
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
IFactory operFactory = new AddFactory();
Operation oper = operFactory.Create();
oper.Num1 = 3;
oper.Num2 = 5;
Console.WriteLine(oper.Result());
}
}
}
請根據表一回答以下問題：
在 C# 語言中，關鍵字 namespace 的主要用途為何？（2分）
程式進入點在那個類別的那個方法中？（2分）
關鍵字 virtual 與override 的主要用途為何？（2分）
class AddFactory : IFactory{….} 的意義為何？（2分）
IFactory operFactory = new AddFactory(); 這段程式碼用到了物件導向程式設計三
大特性中的那一個特性？（2分）
請依據表一的程式碼畫出 UML 類別圖。（15 分）
（請接第二頁）
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第二頁
考試別： 一般警察人員考試
等別： 三等考試
類科別： 警察資訊管理人員
科目： 物件導向程式設計
二、佇列（Queue）是一種先進先出（First in first out, FIFO）的資料結構，我們想使用
C++語言及陣列來實作一個 QueueAsArray 類別，此類別宣告於 QueueAsArray.h 檔案
中，程式碼如表二所示。表三為主函式 main()的程式碼。
表二：QueueAsArray 類別宣告的程式碼
QueueAsArray.h
class QueueAsArray
{
public:
QueueAsArray(int size);
~QueueAsArray();
void enqueue(double data); //增加一個元素到 Queue的後方
void dequeue(); //移除Queue的第一個元素
void display(); //列印Queue中的所有元素
private:
int front; //Queue第一個元素在陣列的位置
int rear; //Queue最後一個元素在陣列的位置
int size; //Queue中一共有多少個位置
double* array; //用來儲存Queue元素的陣列之指標
bool isFull(); //檢查Queue是否已經被填滿
bool isEmpty(); //檢查Queue是否是空的
};
表三：主函式 main()的程式碼
int main() {
QueueAsArray* queue = new QueueAsArray(3);
queue->enqueue(3);
queue->enqueue(1);
queue->enqueue(2);
queue->enqueue(5);
queue->enqueue(9);
queue->dequeue();
queue->enqueue(4);
queue->display();
system("pause");
return 0;
}
enqueue()的功能是把元素加入 Queue 的後方，dequeue()的功能是移除 Queue 的第一
個元素，display()是列印 Queue 中所有的元素，圖一描述 QueueAsArray 中enqueue
與dequeue 的動作原理以及變數 front 及rear 之改變情況。
請以 C++程式語言實現 QueueAsArray(int size)、~QueueAsArray()、enqueue()、
dequeue() 、display() 、isFull() 、isEmpty() 之功能，並將此程式碼存於
QueueAsArray.cpp 中，若物件使用到動態記憶體配置，則在執行解構子時要釋放
該記憶體空間。（20 分）
根據表三，請問指標 queue 指向的佇列物件可儲存幾個元素？(2分)
根據表三，請問程式執行完畢後，佇列內容為何？(3分)
（請接第三頁）
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（請接背面）
圖一：在 Queue 中增加元素或刪除元素時，front 及 rear 之變化
（請接第四頁）
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第四頁
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科目： 物件導向程式設計
三、表四的程式碼是以多型的概念來實作圓形以及正方形的面積計算，請依據以下的要
求進行程式碼的改寫：
將Shape 類別修改成抽象類別。（3分）
用常數函式的概念來避免在執行 getArea()函式時，修改到 Circle 或Square 物件成
員的值。（3分）
在Circle 類別中，有一個圓周率 PI 的資料成員，這份程式碼的缺陷是，每生成一
個Circle 物件，就需要一塊記憶體來記錄 PI 值，造成記憶體的浪費，請用 static
成員的概念來改善 Circle 類別的程式碼。（3分）
當幾何參數小於等於 0時，執行 Circle 或Square 的建構子時，物件依然能夠生成，
但面積的計算會出錯，例如，當傳入的參數是-2 時，生成的 Square 物件，執行
getArea()後會傳回 4。這是類別設計上的瑕疵，為了改善這個狀況，應該利用靜態
（static）方法的概念設計一個 Create()的函數，當幾何參數小於等於 0時，傳 回 Null
指標，而當幾何參數大於 0時，則呼叫該類別的建構子。（6分）
表四: Shape, Circle, Square 類別的程式碼
Shape.h Shape.cpp
class Shape
{
public:
virtual double getArea()
{ return 0; };
};
class Circle : Shape
{
private:
double const PI = 3.1415926;
double _radius;
public:
Circle(double radius);
double getArea();
};
class Square : Shape
{
private:
double _length;
public:
Square(double length);
double getArea();
};
#include "Shape.h"
#include <stdio.h>
Circle::Circle(double r)
{
_radius = r;
}
double Circle::getArea()
{
return PI*_radius*_radius;
}
Square::Square(double length)
{
_length = length;
}
double Square::getArea()
{
return _length*_length;
}
在表五中我們產生 10 個亂數，亂數的範圍是從-3 到6，我們把這 10 個亂數儲存在
data 陣列中，接下來我們利用 data 陣列的資料來產生 Circle 及 Square 物件，當
陣列的 index 是偶數時產生 Circle 物件，奇數時產生 Square 物件，將這些物件以
父類別指標 Shape* 的形式記錄下來，並將其加入到 vector 容器中。用 vector 的
iterator 功能將 vector 所有的物件取出計算其面積並加總，而後輸出結果。請以 C++
語言完成表五的程式碼。(15 分)
（請接第五頁）
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（請接背面）
表五: 第三題的主函式
int main()
{
Shape* s;
int data[10];
for (int i = 0; i <= 9; i++)
{
data[i] = rand() % 10 - 3; // 亂數範圍為 -3 到 6
}
for (int i = 0; i <= 9; i++)
{
if(i%2= =0)
else
}
double sum = 0; //計算面積加總的變數
cout << sum << endl;
system("pause");
}
四、複數
z
的極座標表示法為 ),(
θ
r，其中 r為複數 z到原點的距離，將
z
與原點連成的
一直線，此直線與實數軸的夾角為
θ
。我們可以將複數
z
表成
()
θ
,rz =
若
()
111 ,
θ
rz =，
()
222 ,
θ
rz =，則複數的除法可以表成 ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛−= 12
1
2
1
2,
θθ
r
r
z
z
請利用 C++程式語言實現複數極座標表示法的除法運算，程式之撰寫請依據以下要求：
複數之類別名稱為 Complex，有兩個 private 等級的資料成員，分別是_radius 以及
_angle，_radius 代表 r，_angle 代表
θ
。（3分）
請用 inline 函數來實現資料成員的存取。（3分）
實作運算子 =/ (註 12 /zz = 等同於 122 /zzz =)。（4分）
請設計一個 ComplexException 類別用來進行除零的例外處理，ComplexException
必須繼承 std::exception 並複寫 what()函式，當除 0的狀況發生時，丟出
DividedByZero 字串。（5分）
請撰寫 main 函式來驗證程式之功能。（5分）
宣告 vector 類別的變數 v，可用來儲存 Sha
p
e*。
(
2分
)
利用Circle 的靜態方法 Create，生 成 Circle物 件，並 將 Circle* 轉
型為 Shape*。 (2分)
利用 Square 的靜態方法 Create，生成 Square 物件，並將 Square*
轉型為
Sha
p
e*。
(
2
分
)
將上面產生的 Shape* 加入 vector 容器 v中。 (3 分)
利用 vector 的 iterator, begin(), end() 等功能將容器 v的Shape*
拿出來進行計算面積，並求其加總。特別要注意的是，必須檢查
Sha
p
e* 是否為 NULL。
(
6分
)