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 −115 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 = −1158 bit
U =
2.Sistemas de numeraciónDifícil
Un sistema debe dar a cada uno de 3915 elementos su propio código binario de la misma longitud. ¿Cuál es el menor número de bits b necesario?
3915
b = bit
3.Lógica proposicional y demostracionesMedia
Quieres demostrar ¬q → (r ∨ p) por reducción al absurdo. ¿Qué enunciado supones al principio? Haz clic en él.
¬q → (r ∨ p)
1¬¬q ∧ (r ∨ p)
2¬¬q → ¬(r ∨ p)
3¬q ∧ ¬(r ∨ p)
4¬¬q ∧ ¬(r ∨ p)
4.Lógica proposicional y demostracionesDifícil
Se dan las premisas (q ∧ p) → r; q; ¬r. ¿Qué conclusión se sigue de ellas? Haz clic en ella.
(q ∧ p) → rq¬r
1p
2p ∧ ¬r
3r
4¬p
5.Lógica digital: puertas, mapas K y biestablesMedia
En este mapa de Karnaugh exactamente un 1 no tiene ningún 1 vecino, así que queda como un grupo de una celda (un minitérmino completo de cuatro literales) en la forma SOP mínima. Cuentan los vecinos a través de los bordes del mapa. Haz clic en esa celda.
F = Σm(2, 3, 8, 14, 15)
1AB = 00, CD = 00
2AB = 00, CD = 01
3AB = 00, CD = 11
4AB = 00, CD = 10
5AB = 01, CD = 00
6AB = 01, CD = 01
7AB = 01, CD = 11
8AB = 01, CD = 10
9AB = 11, CD = 00
10AB = 11, CD = 01
11AB = 11, CD = 11
12AB = 11, CD = 10
13AB = 10, CD = 00
14AB = 10, CD = 01
15AB = 10, CD = 11
16AB = 10, CD = 10
6.Lógica digital: puertas, mapas K y biestablesDifícil
Un contador módulo 11 síncrono cuenta 0, 1, …, 10 y luego vuelve a 0. Empieza en 2. ¿Qué cuenta Q (en decimal) muestra tras 30 pulsos de reloj?
Q0 = 230N = 11
Q =
7.Teoría de números y aritmética modularMedia
Halla el inverso de 79 módulo 97: el número x con 0 < x < 97 y 79·x ≡ 1 (mod 97).
a = 79n = 97
79−1 mod 97 =
8.Teoría de números y aritmética modularDifícil
59 es primo. Usa el pequeño teorema de Fermat para hallar 2670344 mod 59.
p = 59k = 70344
2670344 mod 59 =
9.Algoritmos y complejidadMedia
¿Cuál es la complejidad temporal de multiplicar dos matrices n × n con el triple bucle estándar?
AO(n³)
BO(n²)
CO(n² log n)
DO(n)
10.Algoritmos y complejidadDifícil
Tomar los dos extremos de cada arista de un emparejamiento maximal da un recubrimiento de vértices. ¿Cómo de bueno es este recubrimiento?
AComo mucho el doble del tamaño de un recubrimiento de vértices mínimo
BSiempre es un recubrimiento de vértices mínimo
CDe calidad desconocida respecto al óptimo
DComo mucho log n veces el mínimo
11.Estructuras de datosMedia
¿Para qué sirve un nodo centinela (ficticio) en una lista enlazada?
APara simplificar el código eliminando los casos especiales en la cabeza o en la cola
BPara impedir que la lista crezca más allá de un número máximo fijo de nodos
CPara almacenar el número de elementos
DPara mantener la lista ordenada
12.Estructuras de datosDifícil
La complejidad temporal de decrease-key en un montículo binario (conociendo la posición del elemento) es:
AO(n)
BO(log n)
CO(n log n)
DO(1)
13.Teoría de grafosMedia
¿Cuántos circuitos de Hamilton distintos, H, tiene el grafo completo K4? Los circuitos que solo difieren en el vértice inicial o en el sentido cuentan como el mismo.
K4
H =
14.Teoría de grafosDifícil
El algoritmo de Prim construye un árbol generador mínimo a partir del vértice A. Haz clic en la arista que añade como arista número 6.
inicio: Ak = 6
1arista AB
2arista AC
3arista BC
4arista BD
5arista CE
6arista DE
7arista EF
8arista GC
9arista GE
15.Bases de datos y SQLMedia
¿Qué sentencia elimina todas las filas de una tabla, conserva su estructura y no admite una cláusula WHERE?
ATRUNCATE TABLE
BDROP TABLE
CALTER TABLE
DDELETE FROM con una cláusula WHERE
16.Bases de datos y SQLDifícil
La tabla employee(emp_id, dept_id, dept_name) tiene la clave emp_id, y dept_id → dept_name. ¿Qué afirmación es correcta?
AEstá en 2FN, pero no en 3FN
BEstá en FNBC y, por tanto, en 3FN
CNo está en 2FN
DNo está en 1FN
17.Redes de computadoresMedia
HTTP no tiene estado. ¿Cómo mantienen habitualmente los sitios web la sesión de un usuario entre peticiones?
ADando a cada usuario una dirección IP fija
BGuardando la contraseña en la URL
CManteniendo abierta la conexión TCP durante días
DCon cookies que contienen un identificador de sesión o un token
18.Redes de computadoresDifícil
Un estudiante ejecuta un servidor de juegos en un PC detrás de un router doméstico con NAT. Sus amigos en internet no pueden conectarse. ¿Cuál es la solución habitual?
ADesactivar el cliente DNS del PC
BCambiar la máscara de subred del PC a /32
CConfigurar en el router una redirección de puertos (port forwarding) hacia la dirección privada del PC
DDar al PC otra dirección MAC para que el router pueda encontrarlo desde el exterior
19.Subredes IPv4Media
La red 192.168.10.0/24 debe dividirse en al menos 4 subredes iguales. Si tomas prestados los menos bits posibles, ¿cuántos hosts utilizables H tiene cada subred?
192.168.10.0/244 subnets
H =
20.Subredes IPv4Difícil
Un host tiene la dirección 10.20.7.21/29. ¿Cuál es el cuarto octeto x de su dirección de red?
10.20.7.21/29
x =
3Disoluciones
1.Sistemas de numeración
Respuesta: U = 141
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
115 = 0111 0011
invertido: 1000 1100
+1 → 1000 1101
Leerlo sin signo
1000 1101₂ = 256 − 115 = 141
Respuesta
U = 141
2.Sistemas de numeración
Respuesta: b = 12 bit
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.
Potencias de dos
211 = 2048 < 3915
212 = 4096 ≥ 3915
Respuesta
b = 12
3.Lógica proposicional y demostraciones
Respuesta: ¬q ∧ ¬(r ∨ p)
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, b = r ∨ p
Negación de la implicación
¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b = ¬q ∧ ¬(r ∨ p)
Respuesta
¬q ∧ ¬(r ∨ p)
Si la suposición lleva a una contradicción, la implicación tiene que ser verdadera.
4.Lógica proposicional y demostraciones
Respuesta: ¬p
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
p = 0, q = 1, r = 0: p = 0, p ∧ ¬r = 0, r = 0, ¬p = 1
Conclusión
¬p (modus tollens con una conjunción)
Respuesta
¬p
5.Lógica digital: puertas, mapas K y biestables
Respuesta: AB = 10, CD = 00
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.
Vecinos de cada 1
Un 1 con un 1 vecino puede unirse a un grupo de dos o más.
m8: m9, m10, m12, m0 → 0
El 1 aislado
m8 = AB′C′D′ → AB = 10, CD = 00
Respuesta
AB = 10, CD = 00
6.Lógica digital: puertas, mapas K y biestables
Respuesta: Q = 10
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.
Ciclos completos
Cada 11 pulsos devuelven el contador al mismo estado.
30 = 2·11 + 8
Cuenta tras los pulsos restantes
Q = (2 + 8) mod 11 = 10
Q = 1010₂
Respuesta
Q = 10
7.Teoría de números y aritmética modular
Respuesta: 79−1 mod 97 = 70
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).
Algoritmo de Euclides extendido
Cada resto r se escribe como r ≡ t·79 (mod 97).
r = 97, t = 0
r = 79, q = 1, t = 1
r = 18, q = 4, t = −1
r = 7, q = 2, t = 5
r = 4, q = 1, t = −11
r = 3, q = 1, t = 16
r = 1, q = 3, t = −27
Inversa
1 ≡ −27·79 (mod 97)
x = 70
comprobación: 79·70 = 5530 = 57·97 + 1
Respuesta
79−1 mod 97 = 70
8.Teoría de números y aritmética modular
Respuesta: 2670344 mod 59 = 16
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
70344 mod 58 = 48
2670344 ≡ 2648 (mod 59)
Potencia pequeña
2648 mod 59 = 16
Respuesta
2670344 mod 59 = 16
9.Algoritmos y complejidad
Respuesta: A · O(n³)
Por qué esta es la respuesta
Hay n² entradas y cada una necesita n multiplicaciones, lo que da n³ operaciones.
Respuesta
A · O(n³)
10.Algoritmos y complejidad
Respuesta: A · Como mucho el doble del tamaño de un recubrimiento de vértices mínimo
Por qué esta es la respuesta
Las aristas del emparejamiento no comparten vértices, así que el óptimo necesita al menos un vértice por arista, mientras que este método toma dos: una 2-aproximación.
Respuesta
A · Como mucho el doble del tamaño de un recubrimiento de vértices mínimo
11.Estructuras de datos
Respuesta: A · Para simplificar el código eliminando los casos especiales en la cabeza o en la cola
Por qué esta es la respuesta
Con un centinela, todo nodo real tiene un predecesor, así que insertar o eliminar en la cabeza no requiere ningún tratamiento especial.
Respuesta
A · Para simplificar el código eliminando los casos especiales en la cabeza o en la cola
12.Estructuras de datos
Respuesta: B · O(log n)
Por qué esta es la respuesta
Tras disminuir la clave, el elemento sube (sift-up) como máximo la altura del montículo. Los montículos de Fibonacci logran decrease-key en O(1) amortizado.
Respuesta
B · O(log n)
13.Teoría de grafos
Respuesta: H = 3
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 = (4 − 1)!/2 = 6/2 = 3
Respuesta
H = 3
14.Teoría de grafos
Respuesta: arista EF
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. AB (9)
2. AC (15)
3. GC (7)
4. CE (16)
5. DE (3)
6. EF (14)
arista número 6
EF
Respuesta
arista EF
15.Bases de datos y SQL
Respuesta: A · TRUNCATE TABLE
Por qué esta es la respuesta
TRUNCATE vacía rápidamente una tabla y conserva su definición; DELETE puede eliminar filas concretas y DROP elimina la propia tabla.
Respuesta
A · TRUNCATE TABLE
16.Bases de datos y SQL
Respuesta: A · Está en 2FN, pero no en 3FN
Por qué esta es la respuesta
La clave tiene una columna, así que se cumple la 2FN, pero emp_id → dept_id → dept_name es una dependencia transitiva, que incumple la 3FN.
Respuesta
A · Está en 2FN, pero no en 3FN
17.Redes de computadores
Respuesta: D · Con cookies que contienen un identificador de sesión o un token
Por qué esta es la respuesta
El servidor establece una cookie con un ID de sesión o un token, y el navegador la devuelve en cada petición para que el servidor pueda reconocer al usuario.
Respuesta
D · Con cookies que contienen un identificador de sesión o un token
18.Redes de computadores
Respuesta: C · Configurar en el router una redirección de puertos (port forwarding) hacia la dirección privada del PC
Por qué esta es la respuesta
El NAT solo crea asociaciones para las conexiones iniciadas desde dentro. Una regla de redirección de puertos asocia un puerto público con el host interno para que las conexiones entrantes puedan llegar a él.
Respuesta
C · Configurar en el router una redirección de puertos (port forwarding) hacia la dirección privada del PC
19.Subredes IPv4
Respuesta: H = 62
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
22 = 4 ≥ 4 → b = 2, /26
Hosts por subred
26 − 2 = 62
Respuesta
H = 62
20.Subredes IPv4
Respuesta: x = 16
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).