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 1011 0101 guarda un entero con signo en complemento a dos. ¿Cuál es su valor N en decimal?
1011 01018 bit
N =
2.Sistemas de numeraciónDifícil
Pon los bits al resultado de 8 bits de 1100 1001 XOR 1110 1110. ¿Cuál es el valor R del resultado en decimal?
1100 1001XOR1110 1110
R =
3.Lógica proposicional y demostracionesMedia
¿Qué fórmula es lógicamente equivalente a ¬(b ↔ c)? Haz clic en ella.
¬(b ↔ c)
1b ↔ ¬c
2b ∧ ¬c
3¬b ∨ ¬c
4¬b ↔ ¬c
4.Lógica proposicional y demostracionesDifícil
¿Cuántas de las 16 filas de la tabla de verdad hacen verdadera ¬(((¬s ↔ p) ∨ ¬q) ∨ (¬(s ∧ r) → r))? Llama a ese número N.
¬(((¬s ↔ p) ∨ ¬q) ∨ (¬(s ∧ r) → r))
N =
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(3, 4, 6, 13, 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 registro de desplazamiento de 4 bits Q₃Q₂Q₁Q₀ contiene 0000. 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, 0, 1, 1, 0, 1, 1 en los flancos 7. Da el estado final Q = Q₃Q₂Q₁Q₀ como número decimal.
Q₃Q₂Q₁Q₀ = 00001, 0, 1, 1, 0, 1, 1
Q =
7.Teoría de números y aritmética modularMedia
Halla la función φ de Euler φ(75), el número de enteros de 1 a 75 que son coprimos con 75.
n = 75 = 3·52
φ(75) =
8.Teoría de números y aritmética modularDifícil
Una clave RSA usa p = 41, q = 43 y e = 19. Descifra el texto cifrado c = 1132: halla el mensaje m.
p = 41q = 43e = 19c = 1132
m =
9.Algoritmos y complejidadMedia
En el problema de selección de actividades, ¿qué regla voraz da siempre el número máximo de actividades que no se solapan?
AElegir primero la actividad con menos solapamientos y repetir con las compatibles
BElegir la actividad que empieza antes
CElegir primero la actividad más corta
DElegir la actividad que termina antes y repetir con las compatibles
10.Algoritmos y complejidadDifícil
¿Qué algoritmo encuentra un árbol de expansión mínima añadiendo repetidamente la arista más barata que no forme un ciclo?
AAlgoritmo de Prim empezando desde un nodo
BAlgoritmo de Kruskal
CFloyd-Warshall
DAlgoritmo de Dijkstra
11.Estructuras de datosMedia
En una cola circular almacenada en un arreglo de capacidad n, ¿cómo se calcula la posición siguiente al índice i?
Ai + 1
B(i + 1) mod n
C(i − 1) mod n
D2i + 1
12.Estructuras de datosDifícil
¿Qué garantía dan las reglas del árbol rojo-negro sobre la altura de un árbol con n claves?
ALa altura es como máximo 2 log2(n + 1)
BLa altura es como máximo n / 2
CLa altura es exactamente log2 n
DLa altura es como máximo log2 n + 1
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
El algoritmo de Kruskal construye un árbol generador mínimo. Haz clic en la arista que añade como arista número 4; las aristas descartadas no cuentan.
k = 4
1arista AB
2arista BC
3arista BD
4arista CE
5arista DE
6arista DF
7arista EF
8arista BE
15.Bases de datos y SQLMedia
¿Qué devuelve EXCEPT (llamado MINUS en Oracle)?
ATodas las filas de ambas consultas sin duplicados
BLas filas que aparecen en ambas consultas
CLas filas de la segunda consulta que no aparecen en la primera
DLas filas de la primera consulta que no aparecen en la segunda
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?
ARegistro de escritura anticipada
BBloqueo estricto en dos fases con bloqueos de fila
CControl de concurrencia optimista
DFragmentación (sharding) de la base de datos
17.Redes de computadoresMedia
Una señal recorre 2000 km por fibra a unos 2 × 10⁸ m/s. ¿Cuál es el retardo de propagación?
A100 ms
B0,1 ms
C1 ms
D10 ms
18.Redes de computadoresDifícil
¿Por qué TCP elige un número de secuencia inicial impredecible para cada conexión?
APara comprimir los datos con más eficacia
BPara evitar confusiones con segmentos antiguos y dificultar la inyección de segmentos falsificados
CPara elegir la mejor ruta hasta el destino para los segmentos de esa conexión
DPara cifrar la carga útil de cada segmento
19.Subredes IPv4Media
Una subred usa la máscara 255.255.255.240. ¿Cuántas direcciones de host utilizables H tiene?
255.255.255.240
H =
20.Subredes IPv4Difícil
Un host tiene la dirección 10.20.50.147/25. ¿Cuál es el último número (cuarto octeto) x de la dirección de difusión de su subred?
10.20.50.147/25
x =
3Disoluciones
1.Sistemas de numeración
Respuesta: N = −75
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 + 16 + 4 + 1 = −75
Respuesta
N = −75
2.Sistemas de numeración
Respuesta: R = 39
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.
1100 1001
XOR 1110 1110
= 0010 0111
Valor del resultado
0010 0111₂ = 39
Respuesta
R = 39
3.Lógica proposicional y demostraciones
Respuesta: b ↔ ¬c
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 1 exactamente cuando a y b difieren, que es a ↔ ¬b.
¬(b ↔ c) ≡ b ↔ ¬c
Comprueba con la tabla de verdad
b = 1, c = 1: 0 | 0 0 0 1
b = 1, c = 0: 1 | 1 1 1 0
b = 0, c = 1: 1 | 1 0 1 0
b = 0, c = 0: 0 | 0 0 1 1
Respuesta
b ↔ ¬c
Las columnas después de la barra son las opciones, en el orden mostrado.
4.Lógica proposicional y demostraciones
Respuesta: N = 2
Tablas de verdad: una fórmula con n variables distintas tiene 2ⁿ filas, una por cada combinación de valores de verdad (1 = verdadero, 0 = falso). Trabaja de dentro hacia fuera y dale a cada subfórmula su propia columna. ¬a invierte el valor; a ∧ b vale 1 solo cuando ambos son 1; a ∨ b vale 0 solo cuando ambos son 0; a → b vale 0 solo cuando a = 1 y b = 0; a ↔ b vale 1 cuando ambos lados son iguales.
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.
m3: m2, m1, m7, m11 → 0
El 1 aislado
m3 = A′B′CD → AB = 00, CD = 11
Respuesta
AB = 00, CD = 11
6.Lógica digital: puertas, mapas K y biestables
Respuesta: Q = 13
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.
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).
Factores primos
75 = 3·52
Función φ
φ(75) = φ(25)·φ(3) = 20·2 = 40
Respuesta
φ(75) = 40
8.Teoría de números y aritmética modular
Respuesta: m = 228
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.
Respuesta: D · Elegir la actividad que termina antes y repetir con las compatibles
Por qué esta es la respuesta
Puede demostrarse con un argumento de intercambio que elegir la que termina antes es óptimo; las demás reglas tienen contraejemplos.
Respuesta
D · Elegir la actividad que termina antes y repetir con las compatibles
10.Algoritmos y complejidad
Respuesta: B · Algoritmo de Kruskal
Por qué esta es la respuesta
Kruskal ordena las aristas por peso y las añade si conectan componentes distintas; Prim hace crecer un único árbol desde un vértice inicial.
Respuesta
B · Algoritmo de Kruskal
11.Estructuras de datos
Respuesta: B · (i + 1) mod n
Por qué esta es la respuesta
La operación módulo hace que el índice n − 1 vuelva a 0, de modo que el arreglo se reutiliza sin desplazar elementos.
Respuesta
B · (i + 1) mod n
12.Estructuras de datos
Respuesta: A · La altura es como máximo 2 log2(n + 1)
Por qué esta es la respuesta
Todos los caminos tienen el mismo número de nodos negros y los nodos rojos no pueden ser adyacentes, así que el camino más largo es como mucho el doble del más corto, lo que da una altura O(log n).
Respuesta
A · La altura es como máximo 2 log2(n + 1)
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 CE
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. AB (1)
2. DE (2)
3. DF (3)
4. CE (5)
5. BC (6)
arista número 4
CE
Respuesta
arista CE
15.Bases de datos y SQL
Respuesta: D · Las filas de la primera consulta que no aparecen en la segunda
Por qué esta es la respuesta
A EXCEPT B da las filas de A que no están en B, así que intercambiar las consultas da un resultado distinto.
Respuesta
D · Las filas de la primera consulta que no aparecen en la segunda
16.Bases de datos y SQL
Respuesta: C · 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
C · Control de concurrencia optimista
17.Redes de computadores
Respuesta: D · 10 ms
Por qué esta es la respuesta
2 × 10⁶ m / 2 × 10⁸ m/s = 0,01 s = 10 ms. El retardo de propagación depende de la distancia y del medio, no del tamaño del paquete.
Respuesta
D · 10 ms
18.Redes de computadores
Respuesta: B · Para evitar confusiones con segmentos antiguos y dificultar la inyección de segmentos falsificados
Por qué esta es la respuesta
Los números de secuencia iniciales aleatorios impiden que se acepten segmentos retrasados de conexiones antiguas y dificultan que atacantes fuera de la ruta falsifiquen segmentos válidos.
Respuesta
B · Para evitar confusiones con segmentos antiguos y dificultar la inyección de segmentos falsificados
19.Subredes IPv4
Respuesta: H = 14
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).
Longitud del prefijo
255.255.255.240 = /28
Hosts utilizables
24 − 2 = 14
Respuesta
H = 14
20.Subredes IPv4
Respuesta: x = 255
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).