加載中. ..
PDF
107
年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員考試及
107
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）
107
年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員考試及
107
年特種考試交通事業鐵路人員考試試題
代號：30520 全五頁
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）
107
年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員考試及
107
年特種考試交通事業鐵路人員考試試題
代號：30520
全五頁
第三頁
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
（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）
107
年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員考試及
107
年特種考試交通事業鐵路人員考試試題
代號：30520 全五頁
第四頁
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
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 io.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）
107
年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員考試及
107
年特種考試交通事業鐵路人員考試試題
代號：30520 全五頁
第五頁
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
（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
)