2022 DSE 資訊及通訊科技 模擬試題 | Past Paper 練習

以下哪一個 8 位元二進制代表補碼（two's complement）表示法中的十進制數 -58？

在學校數據庫中，有兩個資料表：STUDENT 和 CLASS。\nSTUDENT 表：StudentID（主鍵）、Name、ClassID\nCLASS 表：ClassID（主鍵）、ClassTeacher\n以下哪項數據庫操作會違反參照完整性（referential integrity）？

哪一個暫存器（register）存放 CPU 即將提取並執行的下一條指令的記憶體地址？

下列關於編譯器（compiler）和解釋器（interpreter）的敘述，哪一項是正確的？

某主機的 IP 地址為 192.168.10.45，其子網遮罩（subnet mask）為 255.255.255.240。該主機所屬網絡的網絡 ID（子網地址）是什麼？

在公開金鑰密碼學（public key cryptography）中，如果 Alice 想要傳送一條機密訊息給 Bob，Alice 應該使用哪一個金鑰來加密該訊息，以確保只有 Bob 能夠讀取它？

與傳統條形碼（barcode）相比，無線射頻識別（RFID）技術有何優點？

考慮以下偽代碼：\n\n```\nSet count = 0\nFor i From 1 To 4\n For j From i To 4\n count = count + (i * j)\n Next j\nNext i\n```\n\n執行該偽代碼後，`count` 的最終值是多少？

一名攝影師在「CC BY-NC-ND」創用 CC（Creative Commons）授權協議下發表其相片。在不取得額外許可的情況下，以下哪項行為是允許的？

有一個數據庫資料表 `SALES`，包含以下欄位：`SalespersonID`、`SaleAmount` 和 `Region`。\n以下哪一個 SQL 語句可以找出總銷售額（total sales amount）超過 50000 的 `Region`（區域）？

在一個 8 位元二之補碼表示系統中，將代表十進制值 \(-75\) 和 \(-85\) 的二進制數相加，其結果是什麼？

一部物聯網智能溫度計需要記憶體來儲存以下三項內容：(1) 開機引導程式（啟動代碼）、(2) 過去 24 小時收集的即時溫度記錄、(3) 用戶設定的目標溫度（即使斷電後也必須保留）。以下哪一組記憶體類型最適合分別儲存這些項目？

電腦用戶發現當他們同時開啟過多大型應用程式時，硬碟指示燈會不斷閃爍，且系統回應變得極其緩慢。這種現象稱為「系統抖動 (thrashing)」。以下哪項是系統抖動的主要原因？

考慮兩個數據庫表：STUDENT (Student_ID, Name, Class, Club_ID) 和 CLUB (Club_ID, Club_Name, Teacher_In_Charge)。其中「Student_ID」和「Club_ID」分別是 STUDENT 和 CLUB 的主鍵。STUDENT 中的「Club_ID」是參照 CLUB 的外鍵。關於該數據庫中的參照完整性，以下哪些敘述是正確的？(1) 不能插入一個其 Club_ID 在 CLUB 表中並不存在的新學生記錄。(2) 如果有學生目前註冊了該 Club_ID，則不能從 CLUB 表中刪除該學會記錄（假設執行「限制刪除」）。(3) 如果加入學會是選修性質，學生的 Club_ID 可以設為 NULL。

一個數據庫表 SALES 包含以下架構的記錄：SALES (Transaction_ID, Product_Category, Amount, Salesperson)。記錄如下：('T101', 'Electronics', 1500, 'Alice')、('T102', 'Furniture', 800, 'Bob')、('T103', 'Electronics', 400, 'Alice')、('T104', 'Clothing', 200, 'Charlie')、('T105', 'Furniture', 1200, 'Bob')、('T106', 'Electronics', 150, 'Charlie')。以下查詢的輸出是什麼？SELECT Salesperson, SUM(Amount) FROM SALES GROUP BY Salesperson HAVING COUNT(Transaction_ID) >= 2 AND AVG(Amount) > 500;

關於 MAC（媒介存取控制）地址與 IP（網際網路協定）地址，以下哪項敘述是正確的？

在安全的網上交易中，非對稱加密被廣泛應用。以下哪項正確描述了使用數位簽署的主要目的？

一所學校正在開發一個定制的學生學習檔案系統。他們決定使用雲端服務來租用已預先安裝操作系統和數據庫管理系統的虛擬機，而不是購買實體伺服器，從而使他們的電腦科教師可以完全專注於編寫系統代碼和部署數據庫。他們正在使用哪種雲端服務模式？

考慮以下算法：A 是一個整數陣列 [3, 8, 2, 7, 5]；N = 5；X = A[0]；Y = A[0]；For i from 1 to N - 1 do: If A[i] > X then X = A[i] Else if A[i] < Y then Y = A[i] End If End For；Print X - Y。此算法的輸出結果是什麼？

考慮以下用於計算三個測試分數平均值的 Python 代碼：score1 = 80; score2 = 90; score3 = 85; average = score1 + score2 + score3 / 3; print('The average is: ' + average)。程序員遇到了兩個錯誤：(1) 由於運算符優先級，計算出的平均值在數學上是錯誤的、(2) 程式在運行時因嘗試將字串與浮點數相加而崩潰（發生 TypeError）。以下哪項正確地對這兩個錯誤進行了分類？

十進制數 \(-37\) 的 8 位二進制補碼（two's complement）表示法是什麼？

數據庫設計人員希望確保當某學生已在 'Enrollment'（報名）數據表中報讀了任何課程時，該學生在 'Student'（學生）數據表中的記錄將無法被刪除。應應用以下哪項完整性約束？

在「讀取-解碼-執行」週期中，哪一個暫存器用於存儲下一個要從記憶體中讀取的指令地址，而哪一個暫存器則存放當前正在被解碼的指令？

一部電腦的 IP 地址為 '192.168.10.45'，子網路遮罩為 '255.255.255.240'。以下哪項是該主機的網絡地址（子網路地址）？

在使用公開金鑰密碼學時，為了在愛麗絲（Alice）向鮑伯（Bob）發送信息時同時實現機密性和真實性（不可否認性），愛麗絲應使用以下哪種處理方法？

考慮以下處理含有 6 個元素的陣列 A（其值為 '[3, 8, 2, 7, 5, 10]'）的偽代碼：

N = 6
FOR i = 0 TO N-2
FOR j = i+1 TO N-1
IF A[i] < A[j] THEN
temp = A[i]
A[i] = A[j]
A[j] = temp
ENDIF
ENDFOR
ENDFOR

在外層循環完成第一次迭代（即 i = 0）後，陣列 A 的內容是什麼？

數據庫數據表 STUDENT 具有屬性 StudentID、Name、Class、Gender 及 Score。以下哪一個 SQL 語句能正確顯示那些擁有超過 5 名女學生的班級的 Class 及其女學生人數？

一位插畫家在一項創用 CC（Creative Commons）授權條款下分享其數位藝術作品。該條款允許他人複製、分發及展示該作品，並允許他人對該作品進行修改或創作衍生作品。然而，任何商業性用途均被禁止，且所有修改後的作品必須在相同的授權條款下分享。該插畫家應用了以下哪一種創用 CC 授權？

關於虛擬記憶體（Virtual Memory），以下哪些敘述是正確的？

(1) 虛擬記憶體利用部分輔助儲存裝置（如硬碟或固態硬碟）來模擬額外的隨機存取記憶體（RAM）。
(2) 增加虛擬記憶體的大小可以像增加實體 RAM 一樣有效地提高 CPU 執行指令的速度。
(3) 當所需的記憶體分頁當前不在實體 RAM 中而需要從輔助儲存裝置中擷取時，會發生「缺頁中斷」（page fault）。

一個網頁表單要求用戶輸入香港身份證號碼。系統對輸入進行了以下幾項數據校驗（數據驗證）：
(1) 檢查輸入是否沒有留空。
(2) 檢查輸入格式是否為一個或兩個大寫英文字母，後接六位數字，再接一個括號內的數字或英文字母。
(3) 根據前面的字元，使用加權公式計算並驗證括號內的校驗碼是否正確。
以下哪項正確識別了這些數據校驗？

若一個8位元暫存器使用二補碼表示法，進行二進制減法 \(01001100_2 - 10110101_2\) 後，其8位元二進制結果為何？以及是否會發生溢位（overflow）？

關於電腦系統中的快取記憶體（cache memory），下列哪些描述是正確的？
(1) 它儲存常用數據和指令，以縮短存取主記憶體的平均時間。
(2) 它的存取速度比暫存器（registers）快。
(3) 它位於 CPU 晶片內部或非常接近 CPU 晶片。

考慮以下兩個資料庫資料表：`STUDENT(StudentID, Name, ClassID)` 及 `CLASS(ClassID, ClassTeacher, RoomNo)`。`StudentID` 及 `ClassID` 分別為兩個資料表的主鍵（primary keys）。`STUDENT` 中的 `ClassID` 是參照 `CLASS` 的外鍵（foreign key）。為了維護參照完整性（referential integrity），下列哪些操作會被資料庫管理系統（DBMS）拒絕？
(1) 在 `STUDENT` 中插入一筆新記錄，而其 `ClassID` 答案並不存在於 `CLASS` 中。
(2) 刪除 `CLASS` 中的一筆記錄，而該 `ClassID` 目前已分配給 `STUDENT` 中的某些學生。
(3) 刪除 `STUDENT` 中的一筆記錄。

某學校網絡子網的 IP 地址為 `192.168.10.32`，子網遮罩（subnet mask）為 `255.255.255.240`。下列哪些是該子網中主機電腦的有效 IP 地址？
(1) `192.168.10.35`
(2) `192.168.10.45`
(3) `192.168.10.47`

愛麗絲（Alice）想發送一封經加密和數位簽署的電郵給鮑勃（Bob）。她希望確保機密性（只有鮑勃能解密閱讀）和真實性（鮑勃能驗證電郵是由愛麗絲發送）。愛麗絲應分別使用甚麼密鑰來加密電郵內容以及建立數位簽署？

考慮以下偽代碼算法：
```
A = 45
B = 12
COUNT = 0
While A >= B Do
A = A - B
COUNT = COUNT + 1
EndWhile
```
執行算法後，`A` 和 `COUNT` 的值分別是多少？

一個學校註冊系統要求用戶以 `DD/MM/YYYY` 格式輸入學生的出生日期。下列哪些數據校驗（validation checks）可用於驗證輸入的正確性？
(1) 格式校驗（Format check），以確保輸入的斜線位於正確位置。
(2) 值域校驗（Range check），以確保月份 `MM` 介乎 1 至 12 之間。
(3) 雙重輸入（double entry）出生日期以作數據核對（Verification check）。

在作業系統中，虛擬記憶體管理裡的「分頁（paging）」技術之主要目的是甚麼？

一名程式設計師希望在創用 CC（Creative Commons）授權條款下發布其軟件。他希望允許他人複製、分發和展示該軟件，但前提是必須標明原作者、不得用於商業用途，且不得對軟件進行任何修改（無衍生作品）。該程式設計師應選擇哪種創用 CC 授權組合？

考慮以下資料庫資料表 `SALES(SalesID, ProductID, Region, Amount)`。哪一個 SQL 查詢能找出總銷售額（total sales amount）超過 50,000 的地區？

疫苗冷藏室中的數字溫度監測系統會記錄溫度和安全代碼。

(a) 感應器以 8 位元二補碼表示法記錄溫度。
(i) 將二進制表示 11110100 轉換為十進制。 (2 分)
(ii) 使用 8 位元二補碼可以表示的整數（十進制）範圍是多少？ (2 分)

(b) 系統以十六進制格式記錄安全代碼。
(i) 將十進制數 213 轉換為 2 位的十六進制數。 (2 分)
(ii) 說明系統管理員比起二進制更傾向使用十六進制表示法的一個原因。 (2 分)

(c) 在傳輸數據時，系統使用帶偶校驗位的 ASCII 編碼。
(i) 字符 'A' 的十進制 ASCII 值為 65。寫出用於傳輸 'A' 的 8 位元字節（以校驗位作為最高有效位元）。 (2 分)
(ii) 解釋使用單個校驗位進行錯誤檢測的一個局限性。 (2 分)

學校圖書館數據庫管理系統包含以下兩個數據表：BOOKS 和 LOANS。

BOOKS (BookID, Title, Author, Category)
LOANS (LoanID, BookID, MemberID, LoanDate, ReturnDate)

(a) 指出 BOOKS 和 LOANS 之間的關係。解釋此關係是如何在模式中實現的。 (2 分)
(b) 以 BookID 為例，解釋參照完整性（referential integrity）在該數據庫中的重要性。 (2 分)
(c) 編寫一個 SQL 查詢，以檢索 'Science' 類別中所有圖書的 Title 和 Author。 (2 分)
(d) 編寫一個 SQL 查詢，找出被借閱超過 5 次的每本圖書的 BookID 及其總借閱次數。 (3 分)
(e) 解釋為什麼不應該將圖書的 Title 存儲在 LOANS 數據表中。 (3 分)

陳先生正在為他的新辦公室設置區域網絡（LAN）。

(a) 他正在選擇網絡硬件以連接 15 台電腦。
(i) 從網絡傳輸效能的角度，解釋為什麼網絡交換器（switch）比網絡集線器（hub）更合適。 (2 分)
(ii) 解釋為什麼網絡交換器比網絡集線器更安全。 (2 分)

(b) 辦公室的路由器啟用了 DHCP。
(i) 寫出 DHCP 的英文全稱並描述其主要功能。 (2 分)
(ii) 如果用戶端電腦無法連接到 DHCP 服務器，它可能會為自己分配一個 APIPA 地址。這台電腦能訪問互聯網嗎？解釋你的答案。 (2 分)

(c) 陳先生希望保護他的網絡免受外部威脅。
(i) 區分封包過濾（packet filtering）和應用層閘道（application-level gateway / proxy）防火牆。 (2 分)
(ii) 舉出一個可以在封包過濾防火牆中配置的規則示例，以僅允許網頁流量（HTTP）到達內部網頁服務器。 (2 分)

以下演算法旨在尋找大小為 N（其中 N >= 2）的陣列 A 中的第二大數。假設陣列 A 中的所有元素均不相同。

```
largest = A[1]
second_largest = -999999
For i = 2 To N Do
If A[i] > largest Then
second_largest = [ (i) ]
largest = [ (ii) ]
Else If [ (iii) ] Then
second_largest = A[i]
End If
End For
```

(a) 通過寫出空格 (i)、(ii) 和 (iii) 的代碼來完成該演算法。 (4 分)

(b) 如果 N = 4 且 A = [12, 15, 8, 14]，追蹤該演算法，顯示每次迭代後變量 i、largest 和 second_largest 的值。 (4 分)

(c) 在最壞情況下，對於大小為 N 的陣列，使用上述演算法會進行多少次陣列元素之間的比較（即涉及 A[i] 的比較）？解釋你的答案。 (2 分)

(d) 簡要解釋你將如何修改此演算法，以在陣列 A 中尋找第二小的數。 (2 分)

某城市正在部署啟用物聯網（IoT）的智能路燈，這些路燈配備了交通攝像頭、環境感應器和無線通信鏈路。

(a) 描述使用啟用物聯網的智能路燈相比傳統路燈的兩個優點。 (2 分)

(b) 交通攝像頭捕捉連續的實時視頻以分析交通流量。
(i) 指出市民對該系統提出的兩個潛在隱私擔憂。 (2 分)
(ii) 提出政府可以採取的三項技術或行政措施中的兩項，以解決這些隱私擔憂。 (2 分)

(c) 路燈將歷史環境數據上傳到中央雲端服務器。
(i) 說明使用雲端存儲而不是在每盞路燈內部進行本地存儲的一個優點。 (2 分)
(ii) 說明完全依賴中央雲端服務來管理此關鍵城市基礎設施的兩個風險。 (2 分)

(d) 解釋如何在此系統中應用「邊緣計算（Edge Computing）」以減少網絡帶寬使用。 (2 分)

一間精品寵物酒店使用關係數據庫來管理房間預訂。該數據庫包括以下數據表：\n\nPET (PetID, PetName, Species, OwnerName, ContactNo)\nROOM (RoomNo, Category, DailyRate)\nBOOKING (BookingID, PetID, RoomNo, StartDate, EndDate, ActualCost)\n\n(a) 數據庫概念：\n(i) 解釋為什麼 PetID 和 RoomNo 的組合不能用作 BOOKING 表的主鍵。 (2 分)\n(ii) 指出 BOOKING 表和 PET 表之間必須遵守的參照完整性約束。 (2 分)\n\n(b) 規範化：\n酒店經理最初設計了一個平面文件來記錄發票詳情：\nINVOICE (InvoiceNo, PetID, OwnerName, OwnerAddress, CheckInDate, CheckOutDate, RoomNo, RoomType, Rate)\n註：如果業主在同一張發票下為不同的寵物預訂了多個房間，則一張發票可以包含多個房間。\n(i) 解釋為什麼這個關係不符合第一範式 (1NF)。 (1 分)\n(ii) 按步驟將該關係規範化至第三範式 (3NF)。清晰指出各表的主鍵和外鍵。 (4 分)\n\n(c) SQL 查詢：\n(i) 編寫一個 SQL 語句，以尋找 2023 年內每個 RoomNo 所產生的總收入 (ActualCost)。 (3 分)\n(ii) 編寫一個 SQL 語句，以列出從未預訂過 Category 為 'Deluxe' 房間的寵物的 PetID 和 PetName。 (3 分)

某學校正在設計一個基於網頁的學生會選舉投票平台。\n\n(a) 會話管理與安全：\n(i) 對比使用 Cookie 和 Session 儲存登錄狀態的安全性。 (2 分)\n(ii) 系統開發人員決定強制連接使用 HTTPS。簡要解釋 HTTPS 如何保護傳輸中的選民憑證，並指出用於建立初始安全連接的加密技術。 (2 分)\n\n(b) 客戶端與伺服器端：\n系統需要驗證兩件事：\n驗證 1：檢查輸入的學生 ID 格式是否符合正則表達式 ^S[0-9]{5}$。\n驗證 2：檢查該學生是否已經投票。\n(i) 指出驗證 1 和驗證 2 應在客戶端還是伺服器端實現。解釋你的選擇。 (4 分)\n\n(c) AJAX 與數據交換：\n該平台使用 AJAX 來顯示實時結果，而不需要刷新整個頁面。\n(i) 描述 AJAX 在此場景中如何運作以動態獲取並顯示實時結果。 (3 分)\n(ii) 在數據傳輸大小以及在客戶端 JavaScript 中處理的便利性方面，比較用於傳輸這些實時結果的 XML 和 JSON 格式。 (4 分)

需要開發一個演算法來處理和分析數據。\n\n(a) 考慮以下遞歸函數 solve(n, k)：\n\n```\nfunction solve(n, k)\n if n == 0 or k == 0 then\n return 1\n else if n < k then\n return solve(n, n)\n else\n return solve(n - 1, k) + solve(n, k - 1)\n end if\nend function\n```\n\n(i) 指出此遞歸函數的基本情況 (base cases)。 (1 分)\n(ii) 畫出遞歸樹或寫出求值步驟，以求出 solve(2, 2) 的最終返回值。 (4 分)\n\n(b) 演算法效率：\n考慮一個大小為 N 且包含互不相同整數的數組 A。程式設計師想找到數組中的第二小元素。\n方法 1：使用冒泡排序 (Bubble Sort) 按升序對數組進行排序，然後返回索引為 1 的元素（第二個元素）。\n方法 2：使用單次循環來記錄最小和第二小的元素。\n\n(i) 以大 O 記號指出方法 1 和方法 2 在最壞情況下的時間複雜度。 (2 分)\n(ii) 編寫方法 2 的偽代碼。 (5 分)\n(iii) 解釋當 N 非常大（例如 \(N = 10^6\)）時，為什麼方法 2 比方法 1 適合得多。 (3 分)