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 −21 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 = −218 bit
U =
2.Sistemas de numeraciónDifícil
Pon los bits al resultado de 8 bits de 1110 0110 XOR 0111 1010. ¿Cuál es el valor R del resultado en decimal?
1110 0110XOR0111 1010
R =
3.Lógica proposicional y demostracionesMedia
¿Es (p → r) ∨ (r → p) una tautología, una contradicción o una contingencia? Haz clic en tu respuesta.
(p → r) ∨ (r → p)
1tautología
2contradicción
3contingencia
4.Lógica proposicional y demostracionesDifícil
¿Qué enunciado es equivalente a ¬∀x (P(x) ∨ Q(x)), con la negación desplazada hasta el interior? Haz clic en él.
¬∀x (P(x) ∨ Q(x))
1∀x (¬P(x) ∨ ¬Q(x))
2∃x (¬P(x) ∧ ¬Q(x))
3∃x (¬P(x) ∨ ¬Q(x))
4∀x (¬P(x) ∧ ¬Q(x))
5.Lógica digital: puertas, mapas K y biestablesMedia
Usa el mapa de Karnaugh para hallar la forma mínima de producto de sumas (POS) de F(A, B, C, D) = Σm(0, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 14). ¿Cuántos términos suma (factores), N, tiene?
F(A, B, C, D) = Σm(0, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 14)
N =
6.Lógica digital: puertas, mapas K y biestablesDifícil
Un biestable JK activado por flanco de subida empieza con Q = 0 y recibe las entradas mostradas. Haz clic en el primer flanco de reloj en el que Q pasa de 1 a 0.
Q₀ = 0JK
1flanco de reloj 1
2flanco de reloj 2
3flanco de reloj 3
4flanco de reloj 4
5flanco de reloj 5
6flanco de reloj 6
7.Teoría de números y aritmética modularMedia
Resuelve 27x ≡ 20 (mod 97). Da la solución x con 0 < x < 97.
27x ≡ 20 (mod 97)
x =
8.Teoría de números y aritmética modularDifícil
97 es primo. Usa el pequeño teorema de Fermat para hallar 1216039 mod 97.
p = 97k = 16039
1216039 mod 97 =
9.Algoritmos y complejidadMedia
¿Qué algoritmo encuentra los caminos más cortos desde un origen en un grafo con pesos de aristas no negativos?
AAlgoritmo de Dijkstra
BBellman-Ford es necesario en todos los casos
CBúsqueda en profundidad (DFS)
DAlgoritmo de Kruskal
10.Algoritmos y complejidadDifícil
¿Está 22n en O(2ⁿ)?
ANo, porque 22n crece más despacio que 2ⁿ
BSí, porque ambos son exponenciales
CSí, porque los factores constantes del exponente se ignoran siempre en la notación O grande
DNo, porque 22n = 4ⁿ y 4ⁿ / 2ⁿ = 2ⁿ crece sin límite
11.Estructuras de datosMedia
¿Cuál es la altura en el peor caso de un árbol binario de búsqueda con n nodos si las claves se insertan en orden?
A1
B√n
Cn (se convierte en una lista enlazada)
Dlog₂ n
12.Estructuras de datosDifícil
En el BST con raíz 50, subárbol izquierdo 30 (hijos 20, 40) y subárbol derecho 70 (hijos 60, 80), se elimina la raíz usando el sucesor en orden. ¿Qué clave pasa a ser la nueva raíz?
A70
B80
C40
D60
13.Teoría de grafosMedia
Un árbol tiene 2 vértices de grado 5, 2 vértices de grado 2, y todos sus demás vértices son hojas (grado 1). ¿Cuántas hojas, L, tiene?
2 × deg 52 × deg 2
L =
14.Teoría de grafosDifícil
El algoritmo de Kruskal construye un árbol generador mínimo. Haz clic en la arista que añade como arista número 2; las aristas descartadas no cuentan.
k = 2
1arista AB
2arista AC
3arista BC
4arista BD
5arista CE
6arista DE
7arista DF
8arista EF
15.Bases de datos y SQLMedia
Una tabla tiene filas en las que col es NULL. ¿Qué filas devuelve WHERE col = NULL?
ATodas las filas de la tabla
BUn error en todas las bases de datos
CNinguna fila, porque la comparación es desconocida
DSolo las filas en las que col es NULL, como con IS NULL
16.Bases de datos y SQLDifícil
La forma normal de Boyce-Codd (FNBC) exige que, para toda dependencia funcional no trivial X → Y:
AY sea atómico
BY sea una clave primaria
CX sea una superclave
DX contenga NULL
17.Redes de computadoresMedia
¿Cuál es el orden habitual de los mensajes cuando un cliente obtiene una dirección por DHCP?
ADiscover, Offer, Request, Acknowledge
BRequest, Offer, Discover, Acknowledge
COffer, Discover, Acknowledge, Request
DDiscover, Request, Offer, Acknowledge
18.Redes de computadoresDifícil
¿Qué hace la retransmisión rápida (fast retransmit) de TCP?
ASe salta el saludo en tres pasos al reconectar con hosts conocidos, así que los datos se reenvían antes
BReenvía un segmento tras tres ACK duplicados, sin esperar al vencimiento del temporizador
CDuplica la ventana después de cada pérdida
DReenvía cada segmento dos veces por seguridad
19.Subredes IPv4Media
La red 192.168.83.0/24 se divide en subredes /28, 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 12?
192.168.83.0/24/28subred 12 (la subred 1 empieza en .0)
x =
20.Subredes IPv4Difícil
Un host tiene la dirección 10.20.169.21/28. ¿Cuál es el cuarto octeto x de la última dirección de host utilizable de su subred?
10.20.169.21/28
x =
3Disoluciones
1.Sistemas de numeración
Respuesta: U = 235
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
21 = 0001 0101
invertido: 1110 1010
+1 → 1110 1011
Leerlo sin signo
1110 1011₂ = 256 − 21 = 235
Respuesta
U = 235
2.Sistemas de numeración
Respuesta: R = 156
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
XOR da 1 donde los dos bits son distintos.
1110 0110
XOR 0111 1010
= 1001 1100
Valor del resultado
1001 1100₂ = 156
Respuesta
R = 156
3.Lógica proposicional y demostraciones
Respuesta: tautología
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).
Tabla de verdad fila por fila
p = 1, r = 1: p → r = 1, r → p = 1, (p → r) ∨ (r → p) = 1
p = 1, r = 0: p → r = 0, r → p = 1, (p → r) ∨ (r → p) = 1
p = 0, r = 1: p → r = 1, r → p = 0, (p → r) ∨ (r → p) = 1
p = 0, r = 0: p → r = 1, r → p = 1, (p → r) ∨ (r → p) = 1
Clasifica
(p → r) ∨ (r → p): 1, 1, 1, 1
1 en todas las filas: una tautología.
Respuesta
tautología
4.Lógica proposicional y demostraciones
Respuesta: ∃x (¬P(x) ∧ ¬Q(x))
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 (P(x) ∨ Q(x)) ≡ ∃x (¬P(x) ∧ ¬Q(x))
Respuesta
∃x (¬P(x) ∧ ¬Q(x))
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: N = 4
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 0
Todo grupo es un rectángulo de 2ᵏ celdas; las celdas del borde son vecinas de las celdas del borde opuesto.
(B + C + D′)
(A′ + B′ + D′)
(A + B + C′)
(A′ + B′ + C)
Forma POS mínima
F = (B + C + D′)(A′ + B′ + D′)(A + B + C′)(A′ + B′ + C)
N = 4
Respuesta
N = 4
6.Lógica digital: puertas, mapas K y biestables
Respuesta: flanco de reloj 4
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.
Q tras cada flanco
Un biestable JK: 00 mantiene, 01 pone a 0 (Q = 0), 10 pone a 1 (Q = 1), 11 conmuta.
1: J = 0, K = 0 → Q = 0
2: J = 0, K = 0 → Q = 0
3: J = 1, K = 0 → Q = 1
4: J = 1, K = 1 → Q = 0
5: J = 1, K = 0 → Q = 1
6: J = 0, K = 1 → Q = 0
Primer cambio de 1 a 0
flanco de reloj 4
Respuesta
flanco de reloj 4
7.Teoría de números y aritmética modular
Respuesta: x = 69
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 27
r = 97, t = 0
r = 27, q = 3, t = 1
r = 16, q = 1, t = −3
r = 11, q = 1, t = 4
r = 5, q = 2, t = −7
r = 1, q = 5, t = 18
27−1 ≡ 18 (mod 97)
Resuelve
x ≡ 18·20 = 360 ≡ 69 (mod 97)
comprobación: 27·69 = 1863 ≡ 20 (mod 97)
Respuesta
x = 69
8.Teoría de números y aritmética modular
Respuesta: 1216039 mod 97 = 8
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
16039 mod 96 = 7
1216039 ≡ 127 (mod 97)
Potencia pequeña
127 mod 97 = 8
Respuesta
1216039 mod 97 = 8
9.Algoritmos y complejidad
Respuesta: A · Algoritmo de Dijkstra
Por qué esta es la respuesta
El algoritmo de Dijkstra funciona con pesos no negativos; Bellman-Ford admite pesos negativos; Kruskal construye árboles de expansión mínima.
Respuesta
A · Algoritmo de Dijkstra
10.Algoritmos y complejidad
Respuesta: D · No, porque 22n = 4ⁿ y 4ⁿ / 2ⁿ = 2ⁿ crece sin límite
Por qué esta es la respuesta
Una constante sumada al exponente da un factor constante, pero una constante que multiplica al exponente cambia la base y el ritmo de crecimiento.
Respuesta
D · No, porque 22n = 4ⁿ y 4ⁿ / 2ⁿ = 2ⁿ crece sin límite
11.Estructuras de datos
Respuesta: C · n (se convierte en una lista enlazada)
Por qué esta es la respuesta
Las inserciones ordenadas crean un árbol degenerado de altura n, por lo que las búsquedas son O(n). Los árboles balanceados lo evitan.
Respuesta
C · n (se convierte en una lista enlazada)
12.Estructuras de datos
Respuesta: D · 60
Por qué esta es la respuesta
El nodo situado más a la izquierda del subárbol derecho es 60, así que 60 sustituye a 50 y se elimina su posición anterior; usar el predecesor daría 40.
Respuesta
D · 60
13.Teoría de grafos
Respuesta: L = 8
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 + 14 = 2(L + 4) − 2
L = 8
Respuesta
L = 8
Atajo: L = 2 + Σ (d − 2) sobre los vértices de grado d ≥ 3.
14.Teoría de grafos
Respuesta: arista AB
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 Kruskal
1. BD (6)
2. AB (7)
3. DF (13)
4. AC (14)
5. CE (16)
arista número 2
AB
Respuesta
arista AB
15.Bases de datos y SQL
Respuesta: C · Ninguna fila, porque la comparación es desconocida
Por qué esta es la respuesta
Cualquier comparación con NULL mediante = da UNKNOWN, y WHERE solo conserva las filas TRUE; usa en su lugar col IS NULL.
Respuesta
C · Ninguna fila, porque la comparación es desconocida
16.Bases de datos y SQL
Respuesta: C · X sea una superclave
Por qué esta es la respuesta
La FNBC exige que todo determinante sea una clave candidata (superclave); la 3FN permite una excepción cuando Y forma parte de una clave candidata.
Respuesta
C · X sea una superclave
17.Redes de computadores
Respuesta: A · Discover, Offer, Request, Acknowledge
Por qué esta es la respuesta
El cliente difunde un Discover, los servidores responden con Offers, el cliente hace un Request de una oferta y el servidor elegido lo confirma con un Acknowledge.
Respuesta
A · Discover, Offer, Request, Acknowledge
18.Redes de computadores
Respuesta: B · Reenvía un segmento tras tres ACK duplicados, sin esperar al vencimiento del temporizador
Por qué esta es la respuesta
Tres ACK duplicados sugieren claramente que se ha perdido un solo segmento, así que TCP lo retransmite de inmediato. Esto se recupera mucho más rápido que esperar al temporizador de retransmisión.
Respuesta
B · Reenvía un segmento tras tres ACK duplicados, sin esperar al vencimiento del temporizador
19.Subredes IPv4
Respuesta: x = 191
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
24 = 16
Subred número 12
red: (12 − 1)·16 = 176
difusión: 176 + 16 − 1 = 191
Respuesta
x = 191
20.Subredes IPv4
Respuesta: x = 30
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).