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
Escribe −28 como patrón de 8 bits en complemento a dos. Lee el patrón como un número binario sin signo: ¿cuál es su valor U en decimal?
N = −288 bit
U =
2.Sistemas de numeraciónDifícil
Pon los bits al resultado de 8 bits de 0010 0010 >> 2. ¿Cuál es el valor R del resultado en decimal?
0010 0010>> 2
R =
3.Lógica proposicional y demostracionesMedia
¿Qué fórmula es lógicamente equivalente a ¬(a ∧ b)? Haz clic en ella.
¬(a ∧ b)
1¬a ∨ ¬b
2¬a ∧ ¬b
3¬a ∨ b
4¬a ∧ b
4.Lógica proposicional y demostracionesDifícil
El argumento con premisas a ∨ b; a y conclusión ¬b no es válido. Haz clic en la fila de la tabla de verdad que es un contraejemplo.
a ∨ ba∴ ¬b
1a = 1, b = 1
2a = 1, b = 0
3a = 0, b = 1
4a = 0, b = 0
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, 2, 4, 5, 6). ¿Cuántos términos producto, N, tiene?
F(A, B, C) = Σm(0, 2, 4, 5, 6)
N =
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 1, 1, 0, 1, 0 en los flancos 5. Da el estado final Q = Q₃Q₂Q₁Q₀ como número decimal.
Q₃Q₂Q₁Q₀ = 11001, 1, 0, 1, 0
Q =
7.Teoría de números y aritmética modularMedia
Resuelve 10x ≡ 3 (mod 29). Da la solución x con 0 < x < 29.
10x ≡ 3 (mod 29)
x =
8.Teoría de números y aritmética modularDifícil
83 es primo. Usa el pequeño teorema de Fermat para hallar 2066396 mod 83.
p = 83k = 66396
2066396 mod 83 =
9.Algoritmos y complejidadMedia
¿Cuál es la complejidad temporal de calcular el n-ésimo número de Fibonacci con una tabla ascendente (bottom-up)?
AO(log n)
BO(n)
CO(n²)
DO(2ⁿ)
10.Algoritmos y complejidadDifícil
El ordenamiento por inserción se ejecuta en O(n) con una entrada ordenada. ¿Contradice esto la cota inferior Ω(n log n) de la ordenación por comparaciones?
ASí, pero solo para arrays de menos de 100 elementos
BSí, así que la cota inferior es errónea
CNo, la cota inferior se aplica al peor caso entre todas las entradas, no a cada entrada
DNo, porque el ordenamiento por inserción no es una ordenación por comparaciones
11.Estructuras de datosMedia
Una aplicación necesita búsquedas rápidas y además listar las claves en orden y responder consultas por rangos. ¿Qué estructura encaja mejor?
AUn árbol binario de búsqueda balanceado
BUna tabla hash
CUna lista enlazada sin ordenar
DUna pila
12.Estructuras de datosDifícil
Un filtro de Bloom puede responder a «¿está este elemento en el conjunto?» con:
ARespuestas siempre exactas
BRespuestas solo para números
CPosibles falsos positivos, pero sin falsos negativos
DPosibles falsos negativos, pero sin falsos positivos
13.Teoría de grafosMedia
¿Cuántos circuitos de Hamilton distintos, H, tiene el grafo completo K5? Los circuitos que solo difieren en el vértice inicial o en el sentido cuentan como el mismo.
K5
H =
14.Teoría de grafosDifícil
Usa el algoritmo de Dijkstra para hallar la longitud d(F) del camino más corto de A a F en el grafo ponderado.
inicio: Afin: F
d(F) =
15.Bases de datos y SQLMedia
¿Qué propiedad ACID garantiza que los cambios confirmados sobreviven a una caída del sistema?
ADurabilidad
BAislamiento
CAtomicidad
DConsistencia
16.Bases de datos y SQLDifícil
Una aplicación ejecuta UPDATE item SET qty = 4, version = 8 WHERE id = 1 AND version = 7 e informa de un conflicto si no se actualizó ninguna fila. ¿Qué técnica es esta?
AControl de concurrencia optimista
BFragmentación (sharding) de la base de datos
CRegistro de escritura anticipada
DBloqueo estricto en dos fases con bloqueos de fila
17.Redes de computadoresMedia
¿Para qué se usa la comprobación de redundancia cíclica (CRC) en las tramas Ethernet?
APara corregir automáticamente cualquier error de bit
BPara detectar errores de transmisión
CPara elegir la mejor ruta
DPara cifrar la trama
18.Redes de computadoresDifícil
¿Cómo mejora principalmente el rendimiento web una red de distribución de contenidos (CDN)?
ASustituye TCP por un protocolo de transporte más rápido
BElimina la necesidad de consultas DNS
CAumenta el ancho de banda de las propias conexiones domésticas de los usuarios
DSirve contenido en caché desde servidores cercanos a los usuarios
19.Subredes IPv4Media
La red 172.26.0.0/16 se divide en subredes iguales con prefijo /22. ¿Cuántas subredes N hay?
172.26.0.0/16/22
N =
20.Subredes IPv4Difícil
Un host tiene la dirección 10.20.155.47/26. ¿Cuál es el último número (cuarto octeto) x de la dirección de difusión de su subred?
10.20.155.47/26
x =
3Disoluciones
1.Sistemas de numeración
Respuesta: U = 228
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.
Invertir y sumar uno
28 = 0001 1100
invertido: 1110 0011
+1 → 1110 0100
Leerlo sin signo
1110 0100₂ = 256 − 28 = 228
Respuesta
U = 228
2.Sistemas de numeración
Respuesta: R = 8
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 derecha 2 mueve cada bit 2 posiciones a la derecha; los bits que salen por el extremo derecho se pierden y entran ceros por la izquierda.
0010 0010 >> 2
= 0000 1000
Valor del resultado
0000 1000₂ = 8
Respuesta
R = 8
3.Lógica proposicional y demostraciones
Respuesta: ¬a ∨ ¬b
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
De Morgan: ¬(a ∧ b) ≡ ¬a ∨ ¬b. El ∧ se convierte en ∨ y se niegan ambas partes.
¬(a ∧ b) ≡ ¬a ∨ ¬b
Comprueba con la tabla de verdad
a = 1, b = 1: 0 | 0 0 1 0
a = 1, b = 0: 1 | 1 0 0 0
a = 0, b = 1: 1 | 1 0 1 1
a = 0, b = 0: 1 | 1 1 1 0
Respuesta
¬a ∨ ¬b
Las columnas después de la barra son las opciones, en el orden mostrado.
4.Lógica proposicional y demostraciones
Respuesta: a = 1, b = 1
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.
Premisas y conclusión fila por fila
a = 1, b = 1: 1 1 | 0
a = 1, b = 0: 1 1 | 1
a = 0, b = 1: 1 0 | 0
a = 0, b = 0: 0 0 | 1
Contraejemplo
a = 1, b = 1
Respuesta
a = 1, b = 1
Un argumento con esta forma parece una regla válida, pero una sola fila basta para demostrar que no lo es.
5.Lógica digital: puertas, mapas K y biestables
Respuesta: N = 2
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′
AB′
Forma SOP mínima
F = C′ + AB′
N = 2
Respuesta
N = 2
6.Lógica digital: puertas, mapas K y biestables
Respuesta: Q = 5
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 → 1110 → 1111 → 0111 → 1011 → 0101
Valor decimal
0101₂ = 5
Respuesta
Q = 5
7.Teoría de números y aritmética modular
Respuesta: x = 9
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).
Inverso de 10
r = 29, t = 0
r = 10, q = 2, t = 1
r = 9, q = 1, t = −2
r = 1, q = 9, t = 3
10−1 ≡ 3 (mod 29)
Resuelve
x ≡ 3·3 = 9 ≡ 9 (mod 29)
comprobación: 10·9 = 90 ≡ 3 (mod 29)
Respuesta
x = 9
8.Teoría de números y aritmética modular
Respuesta: 2066396 mod 83 = 81
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.
Reduce el exponente
66396 mod 82 = 58
2066396 ≡ 2058 (mod 83)
Potencia pequeña
2058 mod 83 = 81
Respuesta
2066396 mod 83 = 81
9.Algoritmos y complejidad
Respuesta: B · O(n)
Por qué esta es la respuesta
Rellenar la tabla de 0 a n requiere una suma por entrada, así que el trabajo es lineal en lugar de exponencial.
Respuesta
B · O(n)
10.Algoritmos y complejidad
Respuesta: C · No, la cota inferior se aplica al peor caso entre todas las entradas, no a cada entrada
Por qué esta es la respuesta
La cota dice que toda ordenación por comparaciones necesita unas n log n comparaciones con alguna entrada de tamaño n; entradas especiales pueden ser mucho más rápidas.
Respuesta
C · No, la cota inferior se aplica al peor caso entre todas las entradas, no a cada entrada
11.Estructuras de datos
Respuesta: A · Un árbol binario de búsqueda balanceado
Por qué esta es la respuesta
Un BST balanceado ofrece búsquedas en O(log n) y mantiene las claves ordenadas, así que el recorrido en orden y las consultas por rangos son sencillos; una tabla hash dispersa las claves.
Respuesta
A · Un árbol binario de búsqueda balanceado
12.Estructuras de datos
Respuesta: C · Posibles falsos positivos, pero sin falsos negativos
Por qué esta es la respuesta
Si algún bit de un elemento es 0, seguro que no está; si todos son 1, probablemente está. Los filtros de Bloom sacrifican precisión a cambio de usar muy poca memoria.
Respuesta
C · Posibles falsos positivos, pero sin falsos negativos
13.Teoría de grafos
Respuesta: H = 12
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.
Contar
H = (5 − 1)!/2 = 24/2 = 12
Respuesta
H = 12
14.Teoría de grafos
Respuesta: d(F) = 26
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.
Dijkstra ronda a ronda
Cada línea: el vértice fijado, su distancia definitiva y los vecinos cuya distancia mejora.
A (0): B: 6, C: 12
B (6): E: 21
C (12): E: 19
E (19): D: 31, F: 26
F (26): D: 29
D (29)
Camino más corto
A → C → E → F
d(F) = 26
Respuesta
d(F) = 26
15.Bases de datos y SQL
Respuesta: A · 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
A · Durabilidad
16.Bases de datos y SQL
Respuesta: A · Control de concurrencia optimista
Por qué esta es la respuesta
El bloqueo optimista supone que los conflictos son poco frecuentes: comprueba una columna de versión al escribir y falla si otra transacción ha modificado la fila mientras tanto.
Respuesta
A · Control de concurrencia optimista
17.Redes de computadores
Respuesta: B · Para detectar errores de transmisión
Por qué esta es la respuesta
El emisor calcula un CRC sobre la trama; el receptor lo vuelve a calcular y descarta la trama si no coinciden. El CRC detecta errores pero no los corrige.
Respuesta
B · Para detectar errores de transmisión
18.Redes de computadores
Respuesta: D · Sirve contenido en caché desde servidores cercanos a los usuarios
Por qué esta es la respuesta
Las CDN colocan copias del contenido en muchas ubicaciones periféricas y dirigen a los usuarios, a menudo mediante DNS, a un servidor cercano. Esto reduce la latencia y la carga del servidor de origen.
Respuesta
D · Sirve contenido en caché desde servidores cercanos a los usuarios
19.Subredes IPv4
Respuesta: N = 64
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).
Bits prestados
22 − 16 = 6
Número de subredes
N = 26 = 64
Respuesta
N = 64
Cada subred /22 tiene 210 − 2 = 1022 hosts utilizables.
20.Subredes IPv4
Respuesta: x = 63
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).