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
El patrón de 8 bits 1010 1101 guarda un entero con signo en complemento a dos. ¿Cuál es su valor N en decimal?
1010 11018 bit
N =
2.Sistemas de numeraciónDifícil
Pon los bits al resultado de 8 bits de 1000 0000 OR 0100 0111. ¿Cuál es el valor R del resultado en decimal?
1000 0000OR0100 0111
R =
3.Lógica proposicional y demostracionesMedia
¿Qué fórmula es lógicamente equivalente a r → q? Haz clic en ella.
r → q
1¬r ∧ q
2¬r → ¬q
3¬r ∨ q
4r ∨ ¬q
4.Lógica proposicional y demostracionesDifícil
¿Qué enunciado es equivalente a ¬∃x A(x), con la negación desplazada hasta el interior? Haz clic en él.
¬∃x A(x)
1∃x ¬A(x)
2∀x A(x)
3∃x A(x)
4∀x ¬A(x)
5.Lógica digital: puertas, mapas K y biestablesMedia
Simplifica F = A′B′C + BC + A′BC a su forma mínima de suma de productos. ¿Cuántos literales, L, contiene la expresión simplificada?
F = A′B′C + BC + A′BC
L =
6.Lógica digital: puertas, mapas K y biestablesDifícil
Un contador en anillo de 4 bits Q₃Q₂Q₁Q₀ empieza en 1001. En cada flanco de reloj los bits se desplazan una posición hacia la derecha (Q₃ → Q₂ → Q₁ → Q₀) y Q₃ recibe Q₀. Da el estado Q = Q₃Q₂Q₁Q₀ como número decimal tras 3 flancos de reloj.
Q₃Q₂Q₁Q₀ = 10013
Q =
7.Teoría de números y aritmética modularMedia
Halla el inverso de 31 módulo 42: el número x con 0 < x < 42 y 31·x ≡ 1 (mod 42).
a = 31n = 42
31−1 mod 42 =
8.Teoría de números y aritmética modularDifícil
Una clave RSA usa los primos p = 31 y q = 43 y el exponente público e = 17. Halla el exponente privado d (0 < d < φ(n)).
p = 31q = 43e = 17
d =
9.Algoritmos y complejidadMedia
¿Qué significa que un problema tenga subestructura óptima?
AUna solución óptima puede construirse a partir de soluciones óptimas de sus subproblemas
BEl problema tiene exactamente una solución óptima, que comparten todos sus subproblemas
CTodos los subproblemas tienen el mismo tamaño
DEl problema puede resolverse en tiempo constante
10.Algoritmos y complejidadDifícil
¿Está 22n en O(2ⁿ)?
ASí, porque ambos son exponenciales
BSí, porque los factores constantes del exponente se ignoran siempre en la notación O grande
CNo, porque 22n = 4ⁿ y 4ⁿ / 2ⁿ = 2ⁿ crece sin límite
DNo, porque 22n crece más despacio que 2ⁿ
11.Estructuras de datosMedia
Un árbol binario tiene la raíz 1 con hijo izquierdo 2 e hijo derecho 3; el nodo 2 tiene los hijos 4 (izquierdo) y 5 (derecho). ¿Cuál es el recorrido en postorden?
A5 4 3 2 1
B4 5 2 3 1
C1 2 4 5 3
D4 2 5 1 3
12.Estructuras de datosDifícil
¿Cómo se puede detectar si una lista simplemente enlazada contiene un ciclo usando O(1) de memoria adicional?
AOrdenar la lista y buscar duplicados
BContar los nodos hasta que la cuenta supere el campo de longitud de la lista
CGuardar cada nodo visitado en un conjunto hash
DMover un puntero de uno en uno y otro de dos en dos y comprobar si se encuentran
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| = 5|E| = 5
1Circuito euleriano
2Camino euleriano, sin circuito
3ninguna de las dos
14.Teoría de grafosDifícil
¿Cuántos recorridos de longitud 2 van de F a E? Un recorrido puede repetir vértices y aristas. Llama al número N.
M = matriz de adyacenciaL = 2
N =
15.Bases de datos y SQLMedia
Un LEFT JOIN devuelve:
ALas filas que no coinciden en ninguna de las dos tablas
BSolo todas las filas de la tabla derecha
CTodas las filas de la tabla izquierda y las filas coincidentes de la derecha, con NULL donde no hay coincidencia
DSolo las filas coincidentes de ambas tablas
16.Bases de datos y SQLDifícil
¿Qué devuelve SELECT name, dept, AVG(salary) OVER (PARTITION BY dept) FROM emp?
AUn error, porque name no está en un GROUP BY
BUna fila por departamento con su salario medio
CSolo los empleados que ganan más que la media de su departamento
DCada fila de empleado junto con el salario medio de su departamento
17.Redes de computadoresMedia
¿Cuál es la dirección de red del host 192.168.10.77/26?
A192.168.10.76
B192.168.10.64
C192.168.10.0
D192.168.10.128
18.Redes de computadoresDifícil
En una conexión TCP, ¿qué controla la ventana de recepción (rwnd)?
AEl número de puertos abiertos
BEl tamaño de cada cabecera de paquete IP
CCuántos datos sin confirmar puede enviar el emisor, según el búfer del receptor
DEl tiempo de espera de retransmisión, calculado a partir del tiempo de ida y vuelta medido de cada segmento
19.Subredes IPv4Media
La red 192.168.193.0/24 se divide en subredes /27, 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 red de la subred 3?
192.168.193.0/24/27subred 3 (la subred 1 empieza en .0)
x =
20.Subredes IPv4Difícil
Un host tiene la dirección 10.20.26.45/29. ¿Cuál es el cuarto octeto x de la última dirección de host utilizable de su subred?
10.20.26.45/29
x =
3Disoluciones
1.Sistemas de numeración
Respuesta: N = −83
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.
Sumar los valores posicionales
Los demás bits conservan sus valores positivos normales.
−128 + 32 + 8 + 4 + 1 = −83
Respuesta
N = −83
2.Sistemas de numeración
Respuesta: R = 199
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
OR da 1 donde al menos un bit es 1.
1000 0000
OR 0100 0111
= 1100 0111
Valor del resultado
1100 0111₂ = 199
Respuesta
R = 199
3.Lógica proposicional y demostraciones
Respuesta: ¬r ∨ 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
a → b vale 0 solo cuando a = 1 y b = 0, así que es lo mismo que ¬a ∨ b.
r → q ≡ ¬r ∨ q
Comprueba con la tabla de verdad
q = 1, r = 1: 1 | 0 1 1 1
q = 1, r = 0: 1 | 1 0 1 0
q = 0, r = 1: 0 | 0 1 0 1
q = 0, r = 0: 1 | 0 1 1 1
Respuesta
¬r ∨ q
Las columnas después de la barra son las opciones, en el orden mostrado.
4.Lógica proposicional y demostraciones
Respuesta: ∀x ¬A(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 A(x) ≡ ∀x ¬A(x)
Respuesta
∀x ¬A(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: L = 4
Álgebra de Boole: las reglas que simplifican expresiones son X + X′ = 1 y X·X′ = 0, X + X = X, la absorción X + X·Y = X, la regla de combinación X·Y + X·Y′ = X, X + X′Y = X + Y y el teorema del consenso XY + X′Z + YZ = XY + X′Z. Las leyes de De Morgan convierten (X·Y)′ en X′ + Y′ y (X + Y)′ en X′·Y′. Un mapa de Karnaugh aplica estas reglas de forma gráfica: cada grupo de dos celdas vecinas es un uso de XY + XY′ = X.
Minitérminos de la expresión
A′B′C → m(1)
BC → m(3, 7)
A′BC → m(3)
Agrupa y lee
F = BC + A′C
Cuenta los literales
L = 4
Respuesta
L = 4
6.Lógica digital: puertas, mapas K y biestables
Respuesta: Q = 3
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
1001 → 1100 → 0110 → 0011
Valor decimal
0011₂ = 3
Respuesta
Q = 3
7.Teoría de números y aritmética modular
Respuesta: 31−1 mod 42 = 19
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·31 (mod 42).
r = 42, t = 0
r = 31, q = 1, t = 1
r = 11, q = 2, t = −1
r = 9, q = 1, t = 3
r = 2, q = 4, t = −4
r = 1, q = 2, t = 19
Inversa
1 ≡ 19·31 (mod 42)
x = 19
comprobación: 31·19 = 589 = 14·42 + 1
Respuesta
31−1 mod 42 = 19
8.Teoría de números y aritmética modular
Respuesta: d = 593
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 = 31·43 = 1333
φ(n) = 30·42 = 1260
Algoritmo de Euclides extendido
r = 1260, t = 0
r = 17, q = 74, t = 1
r = 2, q = 8, t = −74
r = 1, q = 2, t = 593
Exponente privado
d = 593
comprobación: 17·593 = 10081 = 8·1260 + 1
Respuesta
d = 593
9.Algoritmos y complejidad
Respuesta: A · Una solución óptima puede construirse a partir de soluciones óptimas de sus subproblemas
Por qué esta es la respuesta
La subestructura óptima es necesaria para que tanto los algoritmos voraces como la programación dinámica den respuestas correctas.
Respuesta
A · Una solución óptima puede construirse a partir de soluciones óptimas de sus subproblemas
10.Algoritmos y complejidad
Respuesta: C · 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
C · No, porque 22n = 4ⁿ y 4ⁿ / 2ⁿ = 2ⁿ crece sin límite
11.Estructuras de datos
Respuesta: B · 4 5 2 3 1
Por qué esta es la respuesta
El postorden procesa 4 y 5 antes que 2, luego 3 y, por último, la raíz 1.
Respuesta
B · 4 5 2 3 1
12.Estructuras de datos
Respuesta: D · Mover un puntero de uno en uno y otro de dos en dos y comprobar si se encuentran
Por qué esta es la respuesta
En el algoritmo de Floyd, si hay un ciclo, el puntero rápido acaba alcanzando al lento; si no, el puntero rápido llega a null.
Respuesta
D · Mover un puntero de uno en uno y otro de dos en dos y comprobar si se encuentran
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: N = 1
Grados: el grado de un vértice es el número de aristas que inciden en él. Cada arista tiene dos extremos, así que los grados suman el doble del número de aristas: Σ gr(v) = 2|E| (el lema del apretón de manos). Por tanto, el número de vértices de grado impar es par. Kn tiene n(n − 1)/2 aristas, un grafo k-regular de n vértices tiene nk/2, y un árbol de n vértices tiene n − 1 aristas.
Matriz de adyacencia
A: 0 1 0 0 0 0
B: 1 0 1 1 1 0
C: 0 1 0 0 1 0
D: 0 1 0 0 1 1
E: 0 1 1 1 0 0
F: 0 0 0 1 0 0
Vecinos comunes
(M²)FE = 0·0 + 0·1 + 0·1 + 1·1 + 0·0 + 0·0 = 1
Respuesta
N = 1
15.Bases de datos y SQL
Respuesta: C · Todas las filas de la tabla izquierda y las filas coincidentes de la derecha, con NULL donde no hay coincidencia
Por qué esta es la respuesta
Una combinación externa izquierda conserva todas las filas de la izquierda; las columnas de la derecha sin coincidencia se rellenan con NULL.
Respuesta
C · Todas las filas de la tabla izquierda y las filas coincidentes de la derecha, con NULL donde no hay coincidencia
16.Bases de datos y SQL
Respuesta: D · Cada fila de empleado junto con el salario medio de su departamento
Por qué esta es la respuesta
A diferencia de GROUP BY, una función de ventana conserva cada fila de entrada y añade un valor calculado sobre su partición, aquí el departamento.
Respuesta
D · Cada fila de empleado junto con el salario medio de su departamento
17.Redes de computadores
Respuesta: B · 192.168.10.64
Por qué esta es la respuesta
Las subredes /26 empiezan en 0, 64, 128 y 192. 77 está en el bloque 64–127, así que la dirección de red es 192.168.10.64.
Respuesta
B · 192.168.10.64
18.Redes de computadores
Respuesta: C · Cuántos datos sin confirmar puede enviar el emisor, según el búfer del receptor
Por qué esta es la respuesta
El receptor anuncia cuánto espacio de búfer tiene; el emisor limita en consecuencia los datos sin confirmar, evitando sobrecargar al receptor.
Respuesta
C · Cuántos datos sin confirmar puede enviar el emisor, según el búfer del receptor
19.Subredes IPv4
Respuesta: x = 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).
Tamaño de bloque
25 = 32
Subred número 3
red: (3 − 1)·32 = 64
difusión: 64 + 32 − 1 = 95
Respuesta
x = 64
20.Subredes IPv4
Respuesta: x = 46
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).