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地特四等申論題 105年 [資訊處理] 程式設計概要

第 三 題

📖 題組：
請試述下列名詞之意涵：（每小題 4 分，共 16 分） (一) Virtual Machine (二) Dynamic Binding (三) Heap tree (四) Concurrency
📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (三)

Heap tree

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看到 Heap tree，應直覺聯想它是一種具備特定排序性質的「完全二元樹」。作答時需點出其兩種核心變體（Max-Heap 與 Min-Heap）的節點大小關係，並舉出常見的實務應用（如優先權佇列、堆積排序）以獲取完整分數。

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「Heap tree (堆積樹)」是一種特殊的「完全二元樹 (Complete Binary Tree)」，主要特徵包含： (1) 結構性質：除了最底層外，樹的其餘各層節點皆必須完全填滿，且最底層的節點必須嚴格由左至右依序加入。 (2) 排序性質：分為「最大堆積 (Max-Heap)」與「最小堆積 (Min-Heap)」。在 Max-Heap 中，父節點之鍵值恆大於或等於其子節點之鍵值，根節點為全樹最大值；Min-Heap 則相反，父節點之鍵值恆小於或等於子節點，根節點為全樹最小值。

小題 (四)

Concurrency

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看到「Concurrency（並行性）」，應立刻聯想到多個任務在同一段時間內「交替執行」的概念，並與 Parallelism（平行性）作區隔。答題時需點出其定義、目的（提高資源利用率與效能）以及衍生問題（如同步與死結）。

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「Concurrency（並行性）」指在電腦系統中，多個任務、行程（Process）或執行緒（Thread）在重疊的時間區段內同時或交錯執行的特性。 其特徵包含： (1) 不強求在同一實體瞬間執行（此為平行性 Parallelism），而是透過 CPU 時間切片（Time-slicing）快速切換，產生同時執行的錯覺。

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