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
Pon los bits para que almacenen −91 en complemento a dos de 8 bits. Leído como un número sin signo, ¿cuál es el valor U del patrón?
N = −918 bit
U =
2.Sistemas de numeraciónDifícil
Pon los bits al resultado de 8 bits de 1010 0111 >> 2. ¿Cuál es el valor R del resultado en decimal?
1010 0111>> 2
R =
3.Lógica proposicional y demostracionesMedia
¿Qué fórmula es lógicamente equivalente a (r ∨ p) → q? Haz clic en ella.
(r ∨ p) → q
1(r ∧ p) → q
2(r → q) ∧ (p → q)
3r ∨ (p → q)
4(r → q) ∨ (p → q)
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
1r
2p ∧ ¬r
3¬p
4p
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, 5, 6, 7, 8)
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 asíncrono (de rizado) de 8 bits se construye con biestables con un retardo de propagación de 10 ns cada uno. Todas las salidas deben haberse estabilizado antes del siguiente flanco de reloj. Halla la frecuencia máxima de reloj fmax.
n = 8tpd = 10 ns
fmax = MHz
7.Teoría de números y aritmética modularMedia
Resuelve 36x ≡ 23 (mod 43). Da la solución x con 0 < x < 43.
36x ≡ 23 (mod 43)
x =
8.Teoría de números y aritmética modularDifícil
97 es primo. Usa el pequeño teorema de Fermat para hallar 398189 mod 97.
p = 97k = 98189
398189 mod 97 =
9.Algoritmos y complejidadMedia
¿Cuál es la complejidad temporal de multiplicar dos matrices n × n con el triple bucle estándar?
AO(n)
BO(n² log n)
CO(n²)
DO(n³)
10.Algoritmos y complejidadDifícil
¿Por qué el algoritmo de Dijkstra puede dar resultados erróneos cuando algunos pesos de arista son negativos?
AUn vértice se da por cerrado al extraerlo, pero una arista negativa posterior aún podría darle un camino más corto
BSolo funciona con grafos no dirigidos
CLos números negativos no pueden guardarse en una cola de prioridad
DEntra en un bucle infinito con cada arista negativa
11.Estructuras de datosMedia
En un montículo binario almacenado en un arreglo que empieza en el índice 0, ¿dónde está el padre del nodo del índice i?
AEn el índice 2i + 1
BEn el índice ⌊i / 2⌋ + 1
CEn el índice ⌊(i − 1) / 2⌋
DEn el índice i − 1
12.Estructuras de datosDifícil
Para que una tabla hash funcione correctamente, ¿qué regla deben cumplir el hash y la igualdad?
ALas claves distintas deben tener valores hash distintos
BLas claves iguales deben tener valores hash iguales
CValores hash iguales implican claves iguales
DLos valores hash deben ser números primos
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| = 6
1Circuito euleriano
2Camino euleriano, sin circuito
3ninguna de las dos
14.Teoría de grafosDifícil
Halla el peso total W de un árbol generador mínimo del grafo ponderado.
|V| = 7|E| = 11
W =
15.Bases de datos y SQLMedia
¿Qué consulta devuelve el número de pedidos por cliente?
ASELECT customer_id FROM orders WHERE COUNT(*) > 0
BSELECT DISTINCT COUNT(*) FROM orders
CSELECT customer_id, COUNT(*) FROM orders GROUP BY customer_id
DSELECT customer_id, COUNT(*) FROM orders ORDER BY customer_id
16.Bases de datos y SQLDifícil
Las puntuaciones son 90, 90 y 80. ¿Qué valores da RANK() OVER (ORDER BY score DESC)?
A1, 1, 3
B2, 2, 3
C1, 2, 3
D1, 1, 2
17.Redes de computadoresMedia
¿Qué campo de la cabecera IPv4 impide que los paquetes circulen para siempre en un bucle de encaminamiento?
ALa identificación
BLa suma de comprobación de la cabecera
CEl tipo de servicio
DEl tiempo de vida (TTL)
18.Redes de computadoresDifícil
Según la fórmula de Nyquist, ¿cuál es la velocidad binaria máxima de un canal sin ruido de 3 kHz que usa 4 niveles de señal?
A3 kbit/s
B12 kbit/s
C6 kbit/s
D24 kbit/s
19.Subredes IPv4Media
Un departamento necesita 46 direcciones de host en una sola subred. ¿Cuál es la mayor longitud de prefijo p (la subred más pequeña) que basta?
46 hosts
p =
20.Subredes IPv4Difícil
Un host tiene la dirección 10.20.204.183/26. ¿Cuál es el último número (cuarto octeto) x de la dirección de difusión de su subred?
10.20.204.183/26
x =
3Disoluciones
1.Sistemas de numeración
Respuesta: U = 165
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.
Invertir y sumar uno
91 = 0101 1011
invertido: 1010 0100
+1 → 1010 0101
Leerlo sin signo
1010 0101₂ = 256 − 91 = 165
Respuesta
U = 165
2.Sistemas de numeración
Respuesta: R = 41
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.
1010 0111 >> 2
= 0010 1001
Valor del resultado
0010 1001₂ = 41
Respuesta
R = 41
3.Lógica proposicional y demostraciones
Respuesta: (r → q) ∧ (p → 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) → c necesita c siempre que se cumpla a o b: (a → c) ∧ (b → c).
(r ∨ p) → q ≡ (r → q) ∧ (p → q)
Comprueba con la tabla de verdad
p = 1, q = 1, r = 1: 1 | 1 1 1 1
p = 1, q = 1, r = 0: 1 | 1 1 1 1
p = 1, q = 0, r = 1: 0 | 0 0 1 0
p = 1, q = 0, r = 0: 0 | 1 0 0 1
p = 0, q = 1, r = 1: 1 | 1 1 1 1
p = 0, q = 1, r = 0: 1 | 1 1 1 1
p = 0, q = 0, r = 1: 0 | 1 0 1 1
p = 0, q = 0, r = 0: 1 | 1 1 1 1
Respuesta
(r → q) ∧ (p → q)
Las columnas después de la barra son las opciones, en el orden mostrado.
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: r = 0, p ∧ ¬r = 0, ¬p = 1, p = 0
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: fmax = 12,5 MHz
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.
Tiempo de estabilización en el peor caso
T = 8·10 ns = 80 ns
Frecuencia máxima
fmax = 1/80 ns = 12,5 MHz
Respuesta
fmax = 12,5 MHz
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 36
r = 43, t = 0
r = 36, q = 1, t = 1
r = 7, q = 5, t = −1
r = 1, q = 7, t = 6
36−1 ≡ 6 (mod 43)
Resuelve
x ≡ 6·23 = 138 ≡ 9 (mod 43)
comprobación: 36·9 = 324 ≡ 23 (mod 43)
Respuesta
x = 9
8.Teoría de números y aritmética modular
Respuesta: 398189 mod 97 = 48
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
98189 mod 96 = 77
398189 ≡ 377 (mod 97)
Potencia pequeña
377 mod 97 = 48
Respuesta
398189 mod 97 = 48
9.Algoritmos y complejidad
Respuesta: D · O(n³)
Por qué esta es la respuesta
Hay n² entradas y cada una necesita n multiplicaciones, lo que da n³ operaciones.
Respuesta
D · O(n³)
10.Algoritmos y complejidad
Respuesta: A · Un vértice se da por cerrado al extraerlo, pero una arista negativa posterior aún podría darle un camino más corto
Por qué esta es la respuesta
El paso voraz se basa en pesos no negativos para que las distancias extraídas sean definitivas; cuando los pesos pueden ser negativos se usa Bellman-Ford.
Respuesta
A · Un vértice se da por cerrado al extraerlo, pero una arista negativa posterior aún podría darle un camino más corto
11.Estructuras de datos
Respuesta: C · En el índice ⌊(i − 1) / 2⌋
Por qué esta es la respuesta
Los hijos de i están en 2i + 1 y 2i + 2, así que el padre de i está en ⌊(i − 1) / 2⌋; con índices desde 1 es ⌊i / 2⌋.
Respuesta
C · En el índice ⌊(i − 1) / 2⌋
12.Estructuras de datos
Respuesta: B · Las claves iguales deben tener valores hash iguales
Por qué esta es la respuesta
Si dos claves iguales tuvieran hashes distintos, se almacenarían en cubetas distintas y las búsquedas fallarían; las claves distintas sí pueden compartir hash.
Respuesta
B · Las claves iguales deben tener valores hash iguales
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: W = 40
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
BC (1): tomar
GE (2): tomar
GB (3): tomar
BD (8): tomar
AC (10): tomar
GC (12): descartar, cierra un ciclo
DF (16): tomar
Peso total
W = 1 + 2 + 3 + 8 + 10 + 16 = 40
Respuesta
W = 40
15.Bases de datos y SQL
Respuesta: C · SELECT customer_id, COUNT(*) FROM orders GROUP BY customer_id
Por qué esta es la respuesta
GROUP BY customer_id crea un grupo por cliente, y COUNT(*) cuenta las filas de cada grupo.
Respuesta
C · SELECT customer_id, COUNT(*) FROM orders GROUP BY customer_id
16.Bases de datos y SQL
Respuesta: A · 1, 1, 3
Por qué esta es la respuesta
RANK da la misma posición a las filas empatadas y se salta los números siguientes (1, 1, 3); DENSE_RANK daría 1, 1, 2.
Respuesta
A · 1, 1, 3
17.Redes de computadores
Respuesta: D · El tiempo de vida (TTL)
Por qué esta es la respuesta
Cada router decrementa el TTL; al llegar a cero el paquete se descarta y normalmente se envía un mensaje ICMP Time Exceeded. En IPv6 se llama límite de saltos (hop limit).
Respuesta
D · El tiempo de vida (TTL)
18.Redes de computadores
Respuesta: B · 12 kbit/s
Por qué esta es la respuesta
2 × 3000 × log₂ 4 = 2 × 3000 × 2 = 12,000 bit/s. Más niveles aumentan la velocidad, pero el ruido limita cuántos pueden distinguirse.
Respuesta
B · 12 kbit/s
19.Subredes IPv4
Respuesta: p = 26
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 de host necesarios
25 − 2 = 30 < 46
26 − 2 = 62 ≥ 46 → h = 6
Longitud del prefijo
p = 32 − 6 = 26
Respuesta
p = /26
20.Subredes IPv4
Respuesta: x = 191
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).