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高考申論題 105年 [資訊處理] 程式語言

第 三 題

📖 題組:
請試述下列名詞之意涵:(每小題 3 分,共 9 分) (一) Dead lock (二) NP-Complete Problem (三) Cookie
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (三)

Cookie

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看到 Cookie 應直覺聯想到 HTTP 協定的「無狀態(Stateless)」特性。作答時必須點出它的本質(儲存在客戶端的小型文字檔)、核心目的(維持會話狀態與追蹤),並列舉常見實務應用(如登入狀態管理、購物車)以確保拿滿分數。

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「Cookie」是指由網站伺服器生成,並透過網頁瀏覽器儲存於使用者端(Client-side)裝置上的小型文字檔案。其核心目的在於補足 HTTP 協定「無狀態(Stateless)」的特性,讓伺服器能夠跨多個請求辨識並記住特定的使用者。 特徵包含:(1) 儲存容量有限(通常約為 4KB);(2) 內容以鍵值對(Key-Value)形式儲存,並帶有網域(Domain)、路徑(Path)、安全標記(Secure/HttpOnly)及有效期限等屬性;(3) 瀏覽器向伺服器發送 HTTP 請求時,會自動將對應網域的 Cookie 附加在標頭(Header)中傳遞。 實務應用為:會話狀態管理(如儲存 Session ID 以維持使用者登入狀態、紀錄購物車資訊)、個人化體驗(如記住語言偏好、佈景主題),以及使用者行為追蹤與定向廣告投放。

小題 (一)

Dead lock

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看到「死結(Dead lock)」,應立刻聯想到多個行程「互相等待資源而卡死」的狀態。答題時務必精準寫出死結發生的四個必要條件(互斥、佔有並等待、不可剝奪、循環等待),以確保拿到完整分數。

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「死結(Dead lock)」指在多工環境中,兩個或多個行程(Process)或執行緒(Thread)因為互相等待對方所佔有的資源,導致所有行程皆無法繼續執行而無限期停滯的僵局狀態。 死結的發生必須同時滿足以下四個必要條件: (1) 互斥(Mutual Exclusion):資源在同一時間內只能由一個行程獨佔使用。

小題 (二)

NP-Complete Problem

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看到 NP-Complete 應直覺聯想「計算複雜度理論」。答題時需明確點出構成 NPC 的兩大要件(屬於 NP 且屬於 NP-Hard),並補充其在實務上的意義(如多項式時間內難以求解,需依賴近似演算法)以獲取完整分數。

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「NP-Complete Problem(NP完全問題)」是計算複雜度理論中最難解的一類 NP 問題。一個問題若被稱為 NP完全問題,必須同時滿足兩個條件:(1) 屬於 NP 問題:即給定一個猜測解,能在「多項式時間(Polynomial time)」內驗證其正確性;(2) 屬於 NP-Hard 問題:即所有其他的 NP 問題都能在多項式時間內歸約(Reduce)為該問題。實務上,目前尚未找到能在多項式時間內求得最佳解的演算法,因此面對此類問題(如旅行推銷員問題 TSP、背包問題),通常會採用啟發式演算法(Heuristic)或近似演算法來求取可接受的次佳解。

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