Cuenta las variables distintas: la tabla de verdad tiene 2ⁿ filas, y la primera tiene todas ellas en 1.
Dale a cada subfórmula su propia columna y rellena las columnas de dentro hacia fuera.
Aplica la regla de cada conectivo: → solo es 0 en 1 → 0, y ↔ vale 1 cuando ambos lados coinciden.
Para las equivalencias, compara las columnas finales fila por fila; para un argumento, mira solo las filas en las que todas las premisas valen 1.
Para negar un enunciado cuantificado, desplaza ¬ hacia dentro, intercambia ∀ y ∃ y niega la fórmula interior.
Lógica digital: puertas, mapas K y biestables
Puertas básicas
A·B, A + B, A′, (A·B)′, (A + B)′, A ⊕ B
Reglas de Boole
X + X′ = 1, X·X′ = 0, X + XY = X, XY + XY′ = X
De Morgan
(X·Y)′ = X′ + Y′, (X + Y)′ = X′·Y′
Orden del mapa de Karnaugh
00, 01, 11, 10 (Gray code)
Grupo de 2ᵏ celdas
pierde k variables
Multiplexor de 4 a 1
F = A′B′I0 + A′BI1 + AB′I2 + ABI3
Biestables
D: Q⁺ = D, T: Q⁺ = T ⊕ Q, JK: Q⁺ = JQ′ + K′Q
Contadores
n bits: 2ⁿ estados; módulo N: el menor n con 2ⁿ ≥ N; fsal = fclk/N
Contador asíncrono
fmax = 1/(n·tpd)
Contadores en anillo y Johnson
n y 2n estados
Método
En un circuito, trabaja desde las entradas hasta la salida puerta por puerta y escribe el valor en cada hilo, o escribe su expresión y rellena la tabla de verdad.
Para simplificar, coloca los 1 (y las indiferencias como X) en un mapa de Karnaugh con filas y columnas en código Gray: 00, 01, 11, 10.
Cubre los 1 con los menos grupos posibles y lo más grandes posible, de 1, 2, 4, 8 o 16 celdas, envolviendo los bordes; cada grupo es un término producto formado por las variables que permanecen constantes. Agrupa los 0 para la forma POS.
En biestables y contadores, lee las entradas en cada flanco activo del reloj, anota el estado tras cada flanco y recuerda que un contador de n bits da la vuelta tras 2ⁿ estados.
Teoría de números y aritmética modular
División con resto
a = q·n + r, 0 ≤ r < n
Euclides
gcd(a, b) = gcd(b, a mod b)
Mínimo común múltiplo
lcm(a, b) = a·b/gcd(a, b)
Inversa
a·a⁻¹ ≡ 1 (mod n), gcd(a, n) = 1
Congruencia lineal
a·x ≡ b → x ≡ a⁻¹·b (mod n)
Función φ de Euler
φ(n) = n·∏(1 − 1/p), φ(pᵏ) = pᵏ − pᵏ⁻¹
Fermat
aᵖ⁻¹ ≡ 1 (mod p)
RSA
n = pq, φ = (p − 1)(q − 1), d = e⁻¹ mod φ, c = mᵉ mod n, m = cᵈ mod n
Método
Reduce primero cada número módulo n; los restos están entre 0 y n − 1.
Para un mcd, divide repetidamente con el algoritmo de Euclides; el último resto distinto de cero es el mcd.
Para un inverso, aplica el algoritmo extendido y quédate con el coeficiente de a; suma n si es negativo.
Resuelve a·x ≡ b multiplicando por a⁻¹; combina dos congruencias escribiendo x = r₁ + m₁k.
Para las potencias, escribe el exponente en binario y eleva al cuadrado repetidamente; en RSA, d = e⁻¹ mod φ(n) con φ(n) = (p − 1)(q − 1).
Teoría de grafos
Lema del apretón de manos
Σ deg(v) = 2|E|
Grafos completos
|E(Kn)| = n(n − 1)/2, |E(Km,n)| = m·n
Grafo regular
|E| = n·k/2
Árbol y bosque
|E| = n − 1, |E| = n − c
Hojas de un árbol
L = 2 + Σ (deg(v) − 2) over deg(v) ≥ 3
Euler
circuito: todos los grados pares; camino: exactamente 2 grados impares
Circuitos de Hamilton en Kn
(n − 1)!/2
Actualización de Dijkstra
d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v))
Recorridos de longitud L
(Mᴸ)ij
Método
Anota el grado de cada vértice; los grados suman el doble del número de aristas.
En las preguntas de Euler, comprueba que el grafo sea conexo y cuenta los vértices de grado impar.
En los árboles, usa n − 1 aristas y el lema del apretón de manos.
En Dijkstra, lleva una tabla de distancias provisionales y fija en cada ronda el vértice no fijado de menor distancia.
Para un árbol generador mínimo, ordena las aristas por peso y descarta toda arista que cierre un ciclo (Kruskal), o haz crecer un único árbol desde un vértice inicial (Prim).
Subredes IPv4
Hosts por subred
2(32 − prefix) − 2 (/31: 2, /32: 1)
Tamaño de bloque
256 − (mask octet)
Dirección de red
IP AND máscara
Dirección de difusión
IP OR (NOT máscara): todos los bits de host a 1
Subredes con n bits prestados
2n
2Problemas de práctica
1.Sistemas de numeraciónMedia
Pon los bits para que almacenen −42 en complemento a dos de 8 bits. Leído como un número sin signo, ¿cuál es el valor U del patrón?
N = −428 bit
U =
2.Sistemas de numeraciónDifícil
¿Cuál es el mayor entero sin signo N que cabe en 24 bits?
24 bit
N =
3.Lógica proposicional y demostracionesMedia
¿Qué fórmula es lógicamente equivalente a (r ∧ p) → q? Haz clic en ella.
(r ∧ p) → q
1(r → p) → q
2r ∧ (p → q)
3(r → q) ∧ (p → q)
4r → (p → q)
4.Lógica proposicional y demostracionesDifícil
¿Qué enunciado es equivalente a ¬∀x ∃y R(x, y), con la negación desplazada hasta el interior? Haz clic en él.
¬∀x ∃y R(x, y)
1∃x ∀y ¬R(x, y)
2∀x ∀y ¬R(x, y)
3∃y ∀x ¬R(x, y)
4∀x ∃y ¬R(x, y)
5.Lógica digital: puertas, mapas K y biestablesMedia
Usa el mapa de Karnaugh para hallar la forma mínima de suma de productos (SOP) de F(A, B, C, D) = Σm(0, 1, 2, 3, 5, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14). ¿Cuántos literales, L, contiene en total (una variable con prima cuenta como un literal)?
6.Lógica digital: puertas, mapas K y biestablesDifícil
Un registro de desplazamiento de 4 bits Q₃Q₂Q₁Q₀ contiene 1100. En cada flanco de reloj los bits se desplazan una posición hacia la derecha (Q₃ → Q₂ → Q₁ → Q₀, Q₀ se pierde) y la entrada serie entra en Q₃. La entrada serie vale 0, 1, 1, 1 en los flancos 4. Da el estado final Q = Q₃Q₂Q₁Q₀ como número decimal.
Q₃Q₂Q₁Q₀ = 11000, 1, 1, 1
Q =
7.Teoría de números y aritmética modularMedia
Halla la función φ de Euler φ(21), el número de enteros de 1 a 21 que son coprimos con 21.
n = 21 = 3·7
φ(21) =
8.Teoría de números y aritmética modularDifícil
Una clave RSA usa los primos p = 11 y q = 31 y el exponente público e = 13. Halla el exponente privado d (0 < d < φ(n)).
p = 11q = 31e = 13
d =
9.Algoritmos y complejidadMedia
Ordenas una vez un array de n elementos y después respondes a k consultas de pertenencia con búsqueda binaria. ¿Cuál es el coste total?
AO(k n log n)
BO(n log n + k log n)
CO(nk)
DO(n + k)
10.Algoritmos y complejidadDifícil
¿Qué definición de la clase NP es correcta?
AProblemas que no son polinómicos
BProblemas que no pueden resolverse en tiempo polinómico
CProblemas de decisión cuyas respuestas afirmativas pueden verificarse en tiempo polinómico dado un certificado
DProblemas que ningún algoritmo puede resolver
11.Estructuras de datosMedia
¿Cuál es el coste de insertar un elemento en medio de un arreglo de n elementos?
AO(n), porque los elementos posteriores deben desplazarse
BO(n²), porque cada elemento se mueve n veces
CO(1), porque se conoce el índice
DO(log n), por la búsqueda binaria
12.Estructuras de datosDifícil
¿En qué mejora un radix tree (trie comprimido) a un trie simple?
ASolo guarda la primera letra de cada palabra
BOrdena los hijos de cada nodo por frecuencia
CFusiona las cadenas de nodos con un solo hijo en una arista etiquetada con una cadena
DAlmacena cada palabra en una tabla hash en la raíz en lugar de en nodos separados
13.Teoría de grafosMedia
Un árbol tiene 2 vértices de grado 3, 3 vértices de grado 4, 4 vértices de grado 5, 2 vértices de grado 2, y todos sus demás vértices son hojas (grado 1). ¿Cuántas hojas, L, tiene?
2 × deg 33 × deg 44 × deg 52 × deg 2
L =
14.Teoría de grafosDifícil
El algoritmo de Prim construye un árbol generador mínimo a partir del vértice C. Haz clic en la arista que añade como arista número 3.
inicio: Ck = 3
1arista AB
2arista AC
3arista BC
4arista BD
5arista CE
6arista DE
7arista BE
15.Bases de datos y SQLMedia
¿Qué significa la «A» de ACID?
AAvailability (disponibilidad)
BAtomicity (atomicidad)
CAggregation (agregación)
DAccuracy (exactitud)
16.Bases de datos y SQLDifícil
La tabla enrolment(student_id, course_id, student_name, grade) tiene la clave (student_id, course_id). ¿Qué forma normal incumple?
ANinguna, está en FNBC
BLa segunda forma normal, porque student_name solo depende de student_id
CSolo la tercera forma normal, porque grade depende de student_name
DLa primera forma normal, porque la columna grade no contiene valores atómicos
17.Redes de computadoresMedia
¿Qué especifica un registro MX en DNS?
ALa dirección IPv4 de un servidor web
BLos servidores de nombres de una zona
CUn nombre alias de otro host
DLos servidores de correo que aceptan el correo de un dominio
18.Redes de computadoresDifícil
¿Qué consigue por sí solo el intercambio de claves Diffie-Hellman y cuál es su punto débil?
ACifra directamente el grueso de los datos por un canal público, pero es demasiado lento para archivos grandes y vídeo
BAutentica a ambos usuarios con contraseñas, pero necesita un servidor central
CAcuerda un secreto compartido por un canal público, pero por sí solo es vulnerable a un ataque de intermediario
DFirma certificados para sitios web, pero solo funciona con claves cortas
19.Subredes IPv4Media
La red 192.168.226.0/24 se divide en subredes /26, numeradas 1, 2, 3, … desde la dirección más baja (la subred 1 empieza en .0). ¿Cuál es el cuarto octeto x de la dirección de difusión de la subred 2?
192.168.226.0/24/26subred 2 (la subred 1 empieza en .0)
x =
20.Subredes IPv4Difícil
Un host tiene la dirección 10.20.143.189/27. ¿Cuál es el cuarto octeto x de su dirección de red?
10.20.143.189/27
x =
3Disoluciones
1.Sistemas de numeración
Respuesta: U = 214
Poner bits: cada bit vale una potencia de dos (128, 64, …, 1). Un dígito hexadecimal son exactamente cuatro bits, y en complemento a dos de 8 bits el bit de más a la izquierda vale −128. Las operaciones bit a bit actúan sobre cada posición de bit por separado.
Invertir y sumar uno
42 = 0010 1010
invertido: 1101 0101
+1 → 1101 0110
Leerlo sin signo
1101 0110₂ = 256 − 42 = 214
Respuesta
U = 214
2.Sistemas de numeración
Respuesta: N = 1,678 × 10⁷
Sistemas de numeración posicionales: cada dígito vale su valor por una potencia de la base. En binario las posiciones valen 1, 2, 4, 8, 16, …; en hexadecimal 1, 16, 256, …, con A–F para 10–15. En complemento a dos de 8 bits, el bit de la izquierda vale −128 en vez de +128; así se guardan los números negativos.
Valor máximo
224 − 1 = 16777215
Respuesta
N = 16777215
3.Lógica proposicional y demostraciones
Respuesta: r → (p → q)
Equivalencia lógica: dos fórmulas son equivalentes (≡) cuando tienen el mismo valor en todas las filas de la tabla de verdad. Una tautología vale 1 en todas las filas, una contradicción vale 0 en todas las filas, y una contingencia no es ninguna de las dos. Leyes útiles: De Morgan, ¬(a ∧ b) ≡ ¬a ∨ ¬b y ¬(a ∨ b) ≡ ¬a ∧ ¬b; a → b ≡ ¬a ∨ b ≡ ¬b → ¬a (contrarrecíproca); ¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b; y las leyes distributivas, a ∨ (b ∧ c) ≡ (a ∨ b) ∧ (a ∨ c).
La ley
Exportación: (a ∧ b) → c ≡ a → (b → c). Ambas valen 0 solo cuando a = 1, b = 1 y c = 0.
(r ∧ p) → q ≡ r → (p → q)
Comprueba con la tabla de verdad
p = 1, q = 1, r = 1: 1 | 1 1 1 1
p = 1, q = 1, r = 0: 1 | 1 0 1 1
p = 1, q = 0, r = 1: 0 | 0 0 0 0
p = 1, q = 0, r = 0: 1 | 0 0 0 1
p = 0, q = 1, r = 1: 1 | 1 1 1 1
p = 0, q = 1, r = 0: 1 | 1 0 1 1
p = 0, q = 0, r = 1: 1 | 1 1 0 1
p = 0, q = 0, r = 0: 1 | 0 0 1 1
Respuesta
r → (p → q)
Las columnas después de la barra son las opciones, en el orden mostrado.
4.Lógica proposicional y demostraciones
Respuesta: ∃x ∀y ¬R(x, y)
Cuantificadores y argumentos: ¬∀x P(x) ≡ ∃x ¬P(x) y ¬∃x P(x) ≡ ∀x ¬P(x). Desplaza la negación hacia dentro, intercambia cada cuantificador que atraviesa y niega la fórmula interior con las leyes proposicionales, como ¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b. Un argumento es válido cuando la conclusión vale 1 en todas las filas en las que todas las premisas valen 1. Una sola fila con premisas verdaderas y conclusión falsa es un contraejemplo y demuestra que el argumento no es válido.
Desplaza la negación hacia dentro
¬∀x ∃y R(x, y) ≡ ∃x ∀y ¬R(x, y)
Respuesta
∃x ∀y ¬R(x, y)
Las otras opciones dejan un cuantificador sin cambiar, cambian el orden de los cuantificadores o niegan mal la fórmula interior.
5.Lógica digital: puertas, mapas K y biestables
Respuesta: L = 8
Mapas de Karnaugh: las celdas están ordenadas en código Gray (00, 01, 11, 10), por lo que las celdas vecinas, incluidas las que están a través de los bordes, difieren en exactamente una variable. Agrupa los 1 en rectángulos de 1, 2, 4, 8 o 16 celdas, lo más grandes y los menos posibles, hasta cubrir todos los 1. Cada grupo es un término producto: las variables que permanecen constantes dentro de él. Un grupo de 2ᵏ celdas pierde k variables. Las indiferencias (X) pueden usarse para agrandar grupos, pero nunca hace falta cubrirlas. Agrupar los 0 en su lugar da la forma POS mínima.
Agrupa los 1
Todo grupo es un rectángulo de 2ᵏ celdas; las celdas del borde son vecinas de las celdas del borde opuesto.
C′D
B′D′
A′D
AD′
Forma SOP mínima
F = C′D + B′D′ + A′D + AD′
L = 8
Respuesta
L = 8
Existe otra agrupación del mismo tamaño; tiene el mismo número de términos y de literales.
6.Lógica digital: puertas, mapas K y biestables
Respuesta: Q = 14
Biestables y contadores: un biestable cambia solo en el flanco activo del reloj. D copia su entrada (Q⁺ = D); T conmuta cuando T = 1; JK mantiene con 00, pone a 0 con 01, pone a 1 con 10 y conmuta con 11. Un contador binario de n bits tiene 2ⁿ estados y cuenta módulo 2ⁿ; un contador módulo N cuenta 0, 1, …, N − 1 y vuelve a 0, y necesita el menor n con 2ⁿ ≥ N biestables. Cada etapa de un contador asíncrono divide la frecuencia a la mitad, así que la última salida de un contador módulo N funciona a fclk/N. Un contador Johnson de n biestables tiene 2n estados y un contador en anillo, n.
Estado tras cada flanco
1100 → 0110 → 1011 → 1101 → 1110
Valor decimal
1110₂ = 14
Respuesta
Q = 14
7.Teoría de números y aritmética modular
Respuesta: φ(21) = 12
Inversos y congruencias: a tiene inverso módulo n exactamente cuando mcd(a, n) = 1. El algoritmo de Euclides extendido escribe 1 = s·n + t·a, y entonces a⁻¹ ≡ t (mod n). Una congruencia a·x ≡ b (mod n) con mcd(a, n) = 1 tiene la solución x ≡ a⁻¹·b. Dos congruencias x ≡ r₁ (mod m₁) y x ≡ r₂ (mod m₂) con módulos coprimos tienen una solución módulo m₁·m₂ (teorema chino del resto). La φ(n) de Euler cuenta los números de 1 a n que son coprimos con n: φ(n) = n·∏(1 − 1/p).
Factores primos
21 = 3·7
Función φ
φ(21) = φ(7)·φ(3) = 6·2 = 12
Respuesta
φ(21) = 12
8.Teoría de números y aritmética modular
Respuesta: d = 277
Potencias modulares y RSA: calcula aᵏ mod n por cuadrado repetido: escribe k en binario, eleva al cuadrado, reduce después de cada paso y multiplica las potencias cuyo bit es 1. Fermat: aᵖ⁻¹ ≡ 1 (mod p) para un primo p que no divide a a, así que el exponente se puede reducir módulo p − 1. RSA: elige los primos p y q, n = p·q y φ(n) = (p − 1)(q − 1); el exponente público e es coprimo con φ(n), y el exponente privado es d = e⁻¹ mod φ(n). Cifra con c = mᵉ mod n y descifra con m = cᵈ mod n.
Módulo y función φ
n = 11·31 = 341
φ(n) = 10·30 = 300
Algoritmo de Euclides extendido
r = 300, t = 0
r = 13, q = 23, t = 1
r = 1, q = 13, t = −23
Exponente privado
d = 277
comprobación: 13·277 = 3601 = 12·300 + 1
Respuesta
d = 277
9.Algoritmos y complejidad
Respuesta: B · O(n log n + k log n)
Por qué esta es la respuesta
Ordenar cuesta O(n log n) y cada consulta O(log n); esto supera a k recorridos lineales (O(nk)) cuando k es grande.
Respuesta
B · O(n log n + k log n)
10.Algoritmos y complejidad
Respuesta: C · Problemas de decisión cuyas respuestas afirmativas pueden verificarse en tiempo polinómico dado un certificado
Por qué esta es la respuesta
En un problema NP, una solución propuesta (certificado) puede comprobarse rápidamente, por ejemplo verificar que una asignación dada satisface una fórmula booleana.
Respuesta
C · Problemas de decisión cuyas respuestas afirmativas pueden verificarse en tiempo polinómico dado un certificado
11.Estructuras de datos
Respuesta: A · O(n), porque los elementos posteriores deben desplazarse
Por qué esta es la respuesta
Todos los elementos situados después del punto de inserción se mueven una posición a la derecha, lo que lleva un tiempo proporcional a n.
Respuesta
A · O(n), porque los elementos posteriores deben desplazarse
12.Estructuras de datos
Respuesta: C · Fusiona las cadenas de nodos con un solo hijo en una arista etiquetada con una cadena
Por qué esta es la respuesta
Contraer los caminos sin ramificaciones reduce el número de nodos y la memoria usada, sin perder la búsqueda por prefijo.
Respuesta
C · Fusiona las cadenas de nodos con un solo hijo en una arista etiquetada con una cadena
13.Teoría de grafos
Respuesta: L = 22
Euler, Hamilton y árboles: un grafo conexo tiene un circuito euleriano (cada arista una vez, volviendo al inicio) cuando todos los vértices tienen grado par, y un camino euleriano que no es un circuito cuando exactamente dos vértices tienen grado impar; entonces el camino va de un vértice impar al otro. Un circuito hamiltoniano visita cada vértice una vez; Kn tiene (n − 1)!/2 de ellos. Un árbol de n vértices tiene n − 1 aristas, y un grafo conexo con m aristas conserva un árbol generador tras quitarle m − n + 1 aristas.
Lema del apretón de manos para un árbol
L + 42 = 2(L + 11) − 2
L = 22
Respuesta
L = 22
Atajo: L = 2 + Σ (d − 2) sobre los vértices de grado d ≥ 3.
14.Teoría de grafos
Respuesta: arista DE
Caminos mínimos y árboles generadores: el algoritmo de Dijkstra fija un vértice por ronda: el vértice no fijado con la menor distancia provisional. Su distancia es entonces definitiva, y cada vecino v recibe d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v)). El algoritmo de Kruskal construye un árbol generador mínimo tomando las aristas de la más ligera a la más pesada y descartando toda arista que cierre un ciclo; el algoritmo de Prim hace crecer un único árbol desde un vértice inicial añadiendo siempre la arista más ligera que sale de él. Un árbol generador de n vértices tiene n − 1 aristas.
Algoritmo de Prim
1. CE (8)
2. AC (9)
3. DE (11)
4. BD (7)
arista número 3
DE
Respuesta
arista DE
15.Bases de datos y SQL
Respuesta: B · Atomicity (atomicidad)
Por qué esta es la respuesta
ACID: atomicidad, consistencia, aislamiento y durabilidad. La atomicidad significa que una transacción se aplica por completo o no se aplica en absoluto.
Respuesta
B · Atomicity (atomicidad)
16.Bases de datos y SQL
Respuesta: B · La segunda forma normal, porque student_name solo depende de student_id
Por qué esta es la respuesta
student_name depende solo de parte de la clave, lo que es una dependencia parcial; trasladarla a una tabla de estudiantes corrige el incumplimiento de la 2FN.
Respuesta
B · La segunda forma normal, porque student_name solo depende de student_id
17.Redes de computadores
Respuesta: D · Los servidores de correo que aceptan el correo de un dominio
Por qué esta es la respuesta
Los registros MX (mail exchange) enumeran los servidores de correo con sus prioridades, para que los servidores remitentes sepan dónde entregar el correo de ese dominio.
Respuesta
D · Los servidores de correo que aceptan el correo de un dominio
18.Redes de computadores
Respuesta: C · Acuerda un secreto compartido por un canal público, pero por sí solo es vulnerable a un ataque de intermediario
Por qué esta es la respuesta
Diffie-Hellman permite a dos partes obtener el mismo secreto, que quien escucha no puede calcular. Un atacante intermedio puede realizar intercambios separados con cada parte salvo que los valores estén firmados o autenticados de otro modo.
Respuesta
C · Acuerda un secreto compartido por un canal público, pero por sí solo es vulnerable a un ataque de intermediario
19.Subredes IPv4
Respuesta: x = 127
IPv4 subnetting: an address has 32 bits. The prefix /p says how many leading bits identify the network; the remaining 32 − p bits number the hosts. A subnet has 2³²⁻ᵖ addresses, but the first (network address) and last (broadcast address) cannot be given to hosts, so 2³²⁻ᵖ − 2 hosts fit. Exceptions: a /31 (point-to-point link, RFC 3021) uses both of its 2 addresses for hosts, and a /32 is one single address (a single host or a loopback).
Tamaño de bloque
26 = 64
Subred número 2
red: (2 − 1)·64 = 64
difusión: 64 + 64 − 1 = 127
Respuesta
x = 127
20.Subredes IPv4
Respuesta: x = 160
Subredes IPv4: una dirección tiene 32 bits. El prefijo /p indica cuántos bits iniciales identifican la red; los 32 − p bits restantes numeran los hosts. Una subred tiene 2³²⁻ᵖ direcciones, pero la primera (dirección de red) y la última (de difusión) no se pueden asignar a hosts, así que caben 2³²⁻ᵖ − 2 hosts. Excepciones: una /31 (enlace punto a punto, RFC 3021) usa sus 2 direcciones para hosts, y una /32 es una única dirección (un solo host o una interfaz de loopback).