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 −86 en complemento a dos de 8 bits. Leído como un número sin signo, ¿cuál es el valor U del patrón?
N = −868 bit
U =
2.Sistemas de numeraciónDifícil
Pon los bits al resultado de 8 bits de 1001 0011 << 1. ¿Cuál es el valor R del resultado en decimal?
1001 0011<< 1
R =
3.Lógica proposicional y demostracionesMedia
Quieres demostrar (q ∨ p) → ¬r por reducción al absurdo. ¿Qué enunciado supones al principio? Haz clic en él.
(q ∨ p) → ¬r
1¬(q ∨ p) ∧ ¬¬r
2(q ∨ p) ∧ ¬¬r
3¬(q ∨ p) → ¬¬r
4¬(q ∨ p) ∧ ¬r
4.Lógica proposicional y demostracionesDifícil
Se dan las premisas b ∨ c; ¬b ∨ a. ¿Qué conclusión se sigue de ellas? Haz clic en ella.
b ∨ c¬b ∨ a
1¬c
2c ∧ a
3c ∨ a
4b ∨ a
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) = Σm(0, 4, 5, 6). ¿Cuántos literales, L, contiene en total (una variable con prima cuenta como un literal)?
F(A, B, C) = Σm(0, 4, 5, 6)
L =
6.Lógica digital: puertas, mapas K y biestablesDifícil
Para F(A, B, C, D) = Σm(2, 3, 7, 8, 10) + d(0, 9, 13, 15), donde d marca las condiciones indiferentes, halla el número N de implicantes primos esenciales.
Halla el menor entero positivo x con x ≡ 4 (mod 6) y x ≡ 0 (mod 13).
x ≡ 4 (mod 6)x ≡ 0 (mod 13)
x =
8.Teoría de números y aritmética modularDifícil
Una clave RSA usa p = 17, q = 23 y e = 17. Descifra el texto cifrado c = 52: halla el mensaje m.
p = 17q = 23e = 17c = 52
m =
9.Algoritmos y complejidadMedia
¿Por qué la programación dinámica no aporta ninguna mejora real a merge sort?
ASus subproblemas no se solapan, así que no hay nada que reutilizar
BMerge sort ya es O(n)
CLa programación dinámica solo funciona con problemas de grafos, no con arreglos
DMerge sort no tiene estructura recursiva
10.Algoritmos y complejidadDifícil
¿Cuál es el coste amortizado de incrementar un contador binario, sabiendo que un incremento puede cambiar muchos bits?
AO(1) por incremento
BO(n) por incremento
CO(log n) por incremento
DO(n log n) por incremento
11.Estructuras de datosMedia
¿Cuál es el coste de insertar un elemento en medio de un arreglo de n elementos?
AO(log n), por la búsqueda binaria
BO(1), porque se conoce el índice
CO(n), porque los elementos posteriores deben desplazarse
DO(n²), porque cada elemento se mueve n veces
12.Estructuras de datosDifícil
¿En qué mejora un radix tree (trie comprimido) a un trie simple?
AAlmacena cada palabra en una tabla hash en la raíz en lugar de en nodos separados
BSolo guarda la primera letra de cada palabra
CFusiona las cadenas de nodos con un solo hijo en una arista etiquetada con una cadena
DOrdena los hijos de cada nodo por frecuencia
13.Teoría de grafosMedia
¿Tiene el grafo conexo un circuito euleriano, un camino euleriano que no es un circuito, o ninguno de los dos? Haz clic en tu respuesta.
|V| = 7|E| = 11
1Circuito euleriano
2Camino euleriano, sin circuito
3ninguna de las dos
14.Teoría de grafosDifícil
El algoritmo de Prim construye un árbol generador mínimo a partir del vértice B. Haz clic en la arista que añade como arista número 5.
inicio: Bk = 5
1arista AB
2arista AC
3arista BC
4arista BD
5arista CE
6arista DE
7arista DF
8arista BE
15.Bases de datos y SQLMedia
¿Qué propiedad ACID garantiza que los cambios confirmados sobreviven a una caída del sistema?
AAislamiento
BConsistencia
CDurabilidad
DAtomicidad
16.Bases de datos y SQLDifícil
Para una combinación por igualdad entre dos tablas grandes sin índices útiles, ¿qué algoritmo de combinación suele elegir un optimizador?
ABitmap join sobre la clave primaria
BHash join
CCross join
DNested loop join con búsquedas en el índice
17.Redes de computadoresMedia
¿Qué tipo de registro DNS asocia un nombre de host con una dirección IPv6?
AMX
BAAAA
CCNAME
DA
18.Redes de computadoresDifícil
Las consultas DNS normalmente usan UDP. ¿Cuándo usa DNS habitualmente TCP?
ASolo cuando el nombre de dominio tiene más de diez caracteres
BPara respuestas demasiado grandes para UDP y para las transferencias de zona
CSolo para las búsquedas inversas de direcciones IP
DPara cada consulta enviada desde un navegador web
19.Subredes IPv4Media
La red 192.168.10.0/24 debe dividirse en al menos 12 subredes iguales. Si tomas prestados los menos bits posibles, ¿cuántos hosts utilizables H tiene cada subred?
192.168.10.0/2412 subnets
H =
20.Subredes IPv4Difícil
Un router tiene rutas a estas redes: 10.125.194.0/24, 10.125.195.0/24, 10.125.196.0/24, 10.125.197.0/24, 10.125.198.0/24, 10.125.199.0/24, 10.125.200.0/24, 10.125.201.0/24. ¿Cuál es la longitud de prefijo más larga p de una única ruta resumida que las cubra todas?
10.125.194.0/24 … 10.125.201.0/24
p =
3Disoluciones
1.Sistemas de numeración
Respuesta: U = 170
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
86 = 0101 0110
invertido: 1010 1001
+1 → 1010 1010
Leerlo sin signo
1010 1010₂ = 256 − 86 = 170
Respuesta
U = 170
2.Sistemas de numeración
Respuesta: R = 38
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.
Bit a bit
Desplazar a la izquierda 1 mueve cada bit 1 posiciones a la izquierda; los bits que salen por el extremo izquierdo se pierden y entran ceros por la derecha.
1001 0011 << 1
= 0010 0110
Valor del resultado
0010 0110₂ = 38
Respuesta
R = 38
3.Lógica proposicional y demostraciones
Respuesta: (q ∨ p) ∧ ¬¬r
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).
Partes de la implicación
a = q ∨ p, b = ¬r
Negación de la implicación
¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b = (q ∨ p) ∧ ¬¬r
Respuesta
(q ∨ p) ∧ ¬¬r
Si la suposición lleva a una contradicción, la implicación tiene que ser verdadera.
4.Lógica proposicional y demostraciones
Respuesta: c ∨ a
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.
Filas con todas las premisas verdaderas
a = 1, b = 1, c = 1: ¬c = 0, c ∧ a = 1, c ∨ a = 1, b ∨ a = 1
a = 1, b = 1, c = 0: ¬c = 1, c ∧ a = 0, c ∨ a = 1, b ∨ a = 1
a = 1, b = 0, c = 1: ¬c = 0, c ∧ a = 1, c ∨ a = 1, b ∨ a = 1
a = 0, b = 0, c = 1: ¬c = 0, c ∧ a = 0, c ∨ a = 1, b ∨ a = 0
Conclusión
c ∨ a (resolución)
Respuesta
c ∨ a
5.Lógica digital: puertas, mapas K y biestables
Respuesta: L = 6
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.
B′C′
AC′
AB′
Forma SOP mínima
F = B′C′ + AC′ + AB′
L = 6
Respuesta
L = 6
6.Lógica digital: puertas, mapas K y biestables
Respuesta: N = 1
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.
Implicantes primos
Los grupos más grandes que se pueden formar con 1 y X.
B′D′, BCD, A′CD, A′B′C, AB′C′
Implicantes primos esenciales
B′D′
N = 1
Respuesta
N = 1
7.Teoría de números y aritmética modular
Respuesta: x = 52
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).
Primera congruencia
x = 4 + 6k
Segunda congruencia
4 + 6k ≡ 0 (mod 13) → 6k ≡ 9 (mod 13)
k ≡ 11·9 ≡ 8 (mod 13)
Resultado
x = 4 + 6·8 = 52
x = 52
comprobación: 52 mod 6 = 4, 52 mod 13 = 0
Respuesta
x = 52
8.Teoría de números y aritmética modular
Respuesta: m = 358
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.
Exponente privado
n = 391, φ(n) = 352
d = 17−1 mod 352 = 145
Descifra por cuadrado repetido
145 = 128 + 16 + 1
521 ≡ 52 (mod 391)
522 ≡ 358 (mod 391)
524 ≡ 307 (mod 391)
528 ≡ 18 (mod 391)
5216 ≡ 324 (mod 391)
5232 ≡ 188 (mod 391)
5264 ≡ 154 (mod 391)
52128 ≡ 256 (mod 391)
52145 ≡ 52·324·256 ≡ 358 (mod 391)
Mensaje
m = 358
comprobación: 35817 mod 391 = 52
Respuesta
m = 358
9.Algoritmos y complejidad
Respuesta: A · Sus subproblemas no se solapan, así que no hay nada que reutilizar
Por qué esta es la respuesta
Las mitades de merge sort son disjuntas y cada una se resuelve una sola vez; la PD solo ayuda cuando los subproblemas se repiten, como en Fibonacci.
Respuesta
A · Sus subproblemas no se solapan, así que no hay nada que reutilizar
10.Algoritmos y complejidad
Respuesta: A · O(1) por incremento
Por qué esta es la respuesta
En n incrementos, el bit i cambia unas n / 2ⁱ veces, así que el total es menor que 2n cambios, una media de O(1) por incremento.
Respuesta
A · O(1) por incremento
11.Estructuras de datos
Respuesta: C · 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
C · 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: Camino euleriano, sin circuito
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.
El camino euleriano empieza en un vértice impar y termina en el otro.
14.Teoría de grafos
Respuesta: arista DF
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. BE (5)
2. AB (12)
3. AC (4)
4. DE (14)
5. DF (10)
arista número 5
DF
Respuesta
arista DF
15.Bases de datos y SQL
Respuesta: C · Durabilidad
Por qué esta es la respuesta
La durabilidad significa que, una vez que una transacción se confirma, sus efectos se conservan, normalmente escribiendo un registro (log) en almacenamiento estable.
Respuesta
C · Durabilidad
16.Bases de datos y SQL
Respuesta: B · Hash join
Por qué esta es la respuesta
Un hash join construye una tabla hash con una de las entradas y la sondea con la otra, lo que funciona bien en equicombinaciones grandes sin índices.
Respuesta
B · Hash join
17.Redes de computadores
Respuesta: B · AAAA
Por qué esta es la respuesta
Un registro A contiene una dirección IPv4 y un AAAA una dirección IPv6. MX indica los servidores de correo y CNAME da un alias.
Respuesta
B · AAAA
18.Redes de computadores
Respuesta: B · Para respuestas demasiado grandes para UDP y para las transferencias de zona
Por qué esta es la respuesta
Si una respuesta UDP llega truncada, el resolutor lo reintenta por TCP. Las transferencias de zona entre servidores de nombres también usan TCP porque transportan muchos datos.
Respuesta
B · Para respuestas demasiado grandes para UDP y para las transferencias de zona
19.Subredes IPv4
Respuesta: H = 14
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).
Bits a tomar prestados
24 = 16 ≥ 12 → b = 4, /28
Hosts por subred
24 − 2 = 14
Respuesta
H = 14
20.Subredes IPv4
Respuesta: p = 20
Resumen de rutas: una ruta resumida a.b.c.0/p cubre todas las redes cuyos primeros p bits coinciden. Escribe en binario el octeto que difiere de la primera y la última red; el número de bits iniciales comunes, más los bits de los octetos anteriores, es el prefijo de resumen más largo.
Compara los bits
194 = 11000010
201 = 11001001
bits iniciales comunes: 4
Longitud del prefijo
p = 16 + 4 = 20
Respuesta
p = /20
Ruta resumida: 10.125.192.0/20 (también cubre 8 red(es) que no están en la lista).