कंप्यूटर विज्ञान के मूल सिद्धांत: क्रैम पैक

सूत्र-पत्रक, हर विषय के मुख्य विधि-चरण और 20 अभ्यास प्रश्न, पूरे हल पीछे दिए गए हैं।

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1सूत्र और विधियाँ

संख्या पद्धतियाँ

स्थानीय मान: बाइनरी 2^k, ऑक्टल 8^k, हेक्स 16^k
दशमलव में: Σ d_k·b^k
दशमलव से: आधार से भाग दें, शेषफल नीचे से ऊपर पढ़ें
हेक्स ↔ बाइनरी: एक हेक्स अंक = 4 बिट
टू’ज़ कॉम्प्लीमेंट: बिट उलटें और 1 जोड़ें

प्रस्ताविक तर्क और उपपत्तियाँ

सत्यमान सारणी की पंक्तियाँ: 2ⁿ
निहितार्थ: p → q ≡ ¬p ∨ q ≡ ¬q → ¬p
निषिद्ध निहितार्थ: ¬(p → q) ≡ p ∧ ¬q
द्विनिहितार्थ: p ↔ q ≡ (p → q) ∧ (q → p)
डी मॉर्गन: ¬(p ∧ q) ≡ ¬p ∨ ¬q, ¬(p ∨ q) ≡ ¬p ∧ ¬q
वितरण नियम: p ∨ (q ∧ r) ≡ (p ∨ q) ∧ (p ∨ r), p ∧ (q ∨ r) ≡ (p ∧ q) ∨ (p ∧ r)
निषिद्ध परिमाणक: ¬∀x P(x) ≡ ∃x ¬P(x), ¬∃x P(x) ≡ ∀x ¬P(x)
मोडस पोनेंस, मोडस टोलेंस: p → q, p ⊢ q; p → q, ¬q ⊢ ¬p

विधि

अलग-अलग चरों को गिनें: सत्यमान सारणी में 2ⁿ पंक्तियाँ होती हैं, जो सभी के 1 होने से शुरू होती हैं।
हर उप-सूत्र को अपना अलग स्तंभ दें और स्तंभों को भीतर से बाहर की ओर भरें।
हर संयोजक का नियम लगाएँ: → केवल 1 → 0 के लिए 0 होता है, ↔ तब 1 होता है जब दोनों पक्ष समान हों।
तुल्यता के लिए अंतिम स्तंभों की पंक्ति-दर-पंक्ति तुलना करें; किसी तर्क के लिए केवल उन्हीं पंक्तियों को देखें जिनमें हर आधार-वाक्य 1 हो।
परिमाणक वाले कथन का निषेध करने के लिए ¬ को भीतर ले जाएँ, ∀ और ∃ आपस में बदलें, और भीतरी सूत्र का निषेध करें।

डिजिटल लॉजिक: गेट, K-मानचित्र और फ़्लिप-फ़्लॉप

मूल गेट: A·B, A + B, A′, (A·B)′, (A + B)′, A ⊕ B
बूलीय नियम: X + X′ = 1, X·X′ = 0, X + XY = X, XY + XY′ = X
डी मॉर्गन: (X·Y)′ = X′ + Y′, (X + Y)′ = X′·Y′
कार्नो मानचित्र का क्रम: 00, 01, 11, 10 (Gray code)
2ᵏ खानों का समूह: k चर खो देता है
4-से-1 मल्टीप्लेक्सर: F = A′B′I₀ + A′BI₁ + AB′I₂ + ABI₃
फ़्लिप-फ़्लॉप: D: Q⁺ = D, T: Q⁺ = T ⊕ Q, JK: Q⁺ = JQ′ + K′Q
काउंटर: n-बिट: 2ⁿ अवस्थाएँ; mod-N: सबसे छोटा n जिसमें 2ⁿ ≥ N; f_out = f_clk/N
रिपल काउंटर: f_max = 1/(n·t_pd)
रिंग और जॉनसन काउंटर: n और 2n अवस्थाएँ

विधि

परिपथ के लिए निवेशों से निर्गत तक एक-एक गेट करके काम करें और हर तार पर मान लिखें, या उसका व्यंजक लिखें और सत्यमान सारणी भरें।
सरलीकरण के लिए 1 (और डोंट-केयर को X के रूप में) को ग्रे-कोड पंक्तियों और स्तंभों वाले कार्नो मानचित्र में रखें: 00, 01, 11, 10।
1 को 1, 2, 4, 8 या 16 खानों के जितने कम और जितने बड़े संभव हों उतने समूहों से ढकें, किनारों से लिपटते हुए; हर समूह एक गुणन पद है जो उन चरों से बना है जो स्थिर रहते हैं। POS रूप के लिए 0 को समूहित करें।
फ़्लिप-फ़्लॉप और काउंटरों के लिए हर सक्रिय क्लॉक कोर पर निवेश पढ़ें, हर कोर के बाद अवस्था लिखें, और याद रखें कि n-बिट काउंटर 2ⁿ अवस्थाओं के बाद लौट जाता है।

संख्या सिद्धांत और मॉड्यूलर अंकगणित

शेषफल सहित विभाजन: a = q·n + r, 0 ≤ r < n
यूक्लिड: gcd(a, b) = gcd(b, a mod b)
लघुत्तम समापवर्त्य: lcm(a, b) = a·b/gcd(a, b)
व्युत्क्रम: a·a⁻¹ ≡ 1 (mod n), gcd(a, n) = 1
रैखिक सर्वांगसमता: a·x ≡ b → x ≡ a⁻¹·b (mod n)
यूलर का टोशेंट: φ(n) = n·∏(1 − 1/p), φ(pᵏ) = pᵏ − pᵏ⁻¹
फर्मा: 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

विधि

पहले हर संख्या को n के मापांक में घटाएँ; शेषफल 0 से n − 1 के बीच होते हैं।
gcd के लिए यूक्लिड एल्गोरिथ्म से बार-बार भाग दें; अंतिम अशून्य शेषफल ही gcd है।
प्रतिलोम के लिए विस्तारित एल्गोरिथ्म चलाएँ और a का गुणांक रखें; ऋणात्मक हो तो n जोड़ें।
a·x ≡ b को हल करने के लिए a⁻¹ से गुणा करें; दो सर्वांगसमताओं को x = r₁ + m₁k लिखकर मिलाएँ।
घातों के लिए घातांक को द्विआधारी में लिखें और बार-बार वर्ग करें; RSA में d = e⁻¹ mod φ(n) होता है, जहाँ φ(n) = (p − 1)(q − 1)।

ग्राफ़ सिद्धांत

हैंडशेक लेमा: Σ deg(v) = 2|E|
पूर्ण ग्राफ़: |E(K_n)| = n(n − 1)/2, |E(K_m,n)| = m·n
नियमित ग्राफ़: |E| = n·k/2
वृक्ष और वन: |E| = n − 1, |E| = n − c
वृक्ष के पत्ते: L = 2 + Σ (deg(v) − 2) over deg(v) ≥ 3
यूलर: परिपथ: सभी घात सम; पथ: ठीक 2 घात विषम
K_n में हैमिल्टन परिपथ: (n − 1)!/2
डाइक्स्ट्रा अद्यतन: d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v))
लंबाई L की वॉक: (Mᴸ)_ij

विधि

हर शीर्ष की घात लिखें; घातों का योग कोरों की संख्या का दोगुना होता है।
यूलर के प्रश्नों में जाँचें कि ग्राफ़ संबद्ध है और विषम घात वाले शीर्षों को गिनें।
वृक्षों के लिए n − 1 कोरों और हैंडशेक लेमा का उपयोग करें।
डाइक्स्ट्रा के लिए अस्थायी दूरियों की सारणी रखें और हर चक्र में सबसे छोटी दूरी वाले अनिर्धारित शीर्ष को निर्धारित करें।
न्यूनतम स्पैनिंग ट्री के लिए कोरों को भार के अनुसार क्रमबद्ध करें और चक्र बनाने वाली हर कोर छोड़ दें (क्रुस्कल), या किसी प्रारंभिक शीर्ष से एक वृक्ष बढ़ाएँ (प्रिम)।

IPv4 सबनेटिंग

प्रति सबनेट होस्ट: 2^{(32 − prefix)} − 2 (/31: 2, /32: 1)
ब्लॉक आकार: 256 − (mask octet)
नेटवर्क पता: IP AND मास्क
ब्रॉडकास्ट पता: IP OR (NOT mask): सभी होस्ट बिट 1
n उधार लिए बिट से सबनेट: 2ⁿ

2अभ्यास प्रश्न

1.संख्या पद्धतियाँमध्यम

बिट इस तरह सेट करें कि वे 8-बिट 2 के पूरक में −21 संग्रहीत करें। चिह्नरहित संख्या के रूप में पढ़ने पर पैटर्न का मान U क्या है?

N = −218 bit

U =

2.संख्या पद्धतियाँकठिन

बिट को 0100 1100 << 1 के 8-बिट परिणाम पर सेट करें। दशमलव में परिणाम का मान R क्या है?

0100 1100<< 1

R =

3.प्रस्ताविक तर्क और उपपत्तियाँमध्यम

कौन-सा सूत्र ¬(q → r) के तार्किक रूप से तुल्य है? उस पर क्लिक करें।

¬(q → r)

1¬q ∨ ¬r
2q ∧ ¬r
3¬q → ¬r
4q → ¬r

4.प्रस्ताविक तर्क और उपपत्तियाँकठिन

निषेध को पूरी तरह भीतर ले जाने पर कौन-सा कथन ¬∀x (A(x) → ∃y R(x, y)) के तुल्य है? उस पर क्लिक करें।

¬∀x (A(x) → ∃y R(x, y))

1∀x (A(x) ∧ ∀y ¬R(x, y))
2∃x (A(x) ∧ ∀y ¬R(x, y))
3∃x (¬A(x) ∧ ∃y R(x, y))
4∃x (A(x) → ∀y ¬R(x, y))

5.डिजिटल लॉजिक: गेट, K-मानचित्र और फ़्लिप-फ़्लॉपमध्यम

F(A, B, C, D) = Σm(4, 5, 6, 8, 9, 10, 12) का न्यूनतम योगों का गुणनफल (POS) रूप कार्नो मानचित्र से ज्ञात करें। उसमें कितने योग पद (गुणक) N हैं?

F(A, B, C, D) = Σm(4, 5, 6, 8, 9, 10, 12)

N =

6.डिजिटल लॉजिक: गेट, K-मानचित्र और फ़्लिप-फ़्लॉपकठिन

F(A, B, C, D) = Σm(0, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 12) + d(1, 7, 8, 14) के लिए, जहाँ d डोंट-केयर स्थितियों को दर्शाता है, अनिवार्य प्रमुख प्रभाव्यों (एसेंशियल प्राइम इम्प्लिकेंट) की संख्या N ज्ञात करें।

F(A, B, C, D) = Σm(0, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 12) + d(1, 7, 8, 14)

N =

7.संख्या सिद्धांत और मॉड्यूलर अंकगणितमध्यम

यूलर का टोशेंट φ(34) ज्ञात करें, यानी 1 से 34 तक के वे पूर्णांक जो 34 से सहअभाज्य हैं।

n = 34 = 2·17

φ(34) =

8.संख्या सिद्धांत और मॉड्यूलर अंकगणितकठिन

59 अभाज्य है। 18³⁴³⁹ mod 59 ज्ञात करने के लिए फर्मा के लघु प्रमेय का उपयोग करें।

p = 59k = 3439

18³⁴³⁹ mod 59 =

9.एल्गोरिदम और जटिलतामध्यम

बॉटम-अप तालिका से n-वीं फ़िबोनाची संख्या की गणना की टाइम कॉम्प्लेक्सिटी क्या है?

AO(n)
BO(2ⁿ)
CO(n²)
DO(log n)

10.एल्गोरिदम और जटिलताकठिन

यदि कोई किसी एक NP-complete समस्या के लिए बहुपदी-समय एल्गोरिदम खोज ले, तो क्या निष्कर्ष निकलेगा?

Aहॉल्टिंग समस्या निर्णेय हो जाएगी
BNP की हर समस्या बहुपदी समय में हल हो सकेगी, इसलिए P = NP
Cकेवल वही एक समस्या P में चली जाएगी
Dसभी घातांकी-समय एल्गोरिदम तुरंत रैखिक समय में चलने लगेंगे

11.डेटा संरचनाएँमध्यम

बाइनरी हीप में नया तत्व कैसे डाला जाता है?

Aउसे ऐरे के अंत में रखें और जब तक वह हीप गुण का उल्लंघन करे, ऊपर sift करें
Bउसे रूट पर रखें और नीचे sift करें
Cपूरे हीप को फिर से शुरू से बनाएँ
Dसभी बड़े तत्वों को एक स्थान दाएँ खिसकाकर उसे उसकी सॉर्टेड स्थिति में डालें

12.डेटा संरचनाएँकठिन

आपको O(k) मेमोरी से n संख्याओं की एक धारा (stream) से k सबसे छोटे मान रखने हैं। कौन-सा तरीका O(n log k) समय में काम करता है?

Aअंतिम k मानों की FIFO क्यू
Bसभी n मानों का सॉर्टेड ऐरे
Cसभी n मान रखने वाला मिन-हीप, जिससे अंत में k सबसे छोटे मान निकाले जाते हैं
Dआकार k का मैक्स-हीप, छोटा मान आने पर उसका रूट बदलते हुए

13.ग्राफ़ सिद्धांतमध्यम

एक संबद्ध ग्राफ़ में 15 शीर्ष और 17 कोरें हैं। स्पैनिंग ट्री बचाने के लिए कितनी कोरें k हटानी होंगी?

|V| = 15|E| = 17

k =

14.ग्राफ़ सिद्धांतकठिन

भारित ग्राफ़ में A से F तक के सबसे छोटे पथ की लंबाई d(F) डाइक्स्ट्रा के एल्गोरिथ्म से ज्ञात करें।

प्रारंभ: Aअंत: F

d(F) =

15.डेटाबेस और SQLमध्यम

कौन-सी क्वेरी हर विभाग में सबसे अधिक salary लौटाती है?

ASELECT MAX(dept), salary FROM emp GROUP BY salary
BSELECT dept, salary FROM emp WHERE salary = MAX(salary)
CSELECT dept, MAX(salary) FROM emp GROUP BY dept
DSELECT dept, MAX(salary) FROM emp ORDER BY dept

16.डेटाबेस और SQLकठिन

निम्न क्वेरी क्या लौटाती है: SELECT name FROM students WHERE grade > (SELECT AVG(grade) FROM students)?

Aकेवल सर्वोच्च ग्रेड वाले छात्र
Bएक त्रुटि, क्योंकि WHERE में सबक्वेरी की अनुमति नहीं है
Cसभी छात्रों का औसत ग्रेड
Dऔसत ग्रेड से अधिक ग्रेड वाले छात्र

17.कंप्यूटर नेटवर्कमध्यम

कौन-सा होस्ट 10.1.2.3 के समान /16 सबनेट में है?

A10.0.2.3
B10.1.200.5
C10.2.2.3
D11.1.2.3

18.कंप्यूटर नेटवर्ककठिन

स्टेशन A और C दोनों एक्सेस पॉइंट B तक पहुँचते हैं पर एक-दूसरे को नहीं सुन सकते, इसलिए उनके फ़्रेम B पर टकराते हैं। 802.11 कैसे मदद करता है?

Aवैकल्पिक RTS/CTS आदान-प्रदान से: AP का CTS आसपास के सभी स्टेशनों को प्रतीक्षा करने को कहता है
BA और C से टकराव पता लगाने का उपयोग करवाकर, ताकि फ़्रेम के अतिव्यापन पर वे भेजना बंद कर दें
CA के फ़्रेमों को C से होकर रूट करके
Dफ़्रेमों का TTL बढ़ाकर

19.IPv4 सबनेटिंगमध्यम

एक विभाग को एक ही सबनेट में 845 होस्ट पते चाहिए। पर्याप्त होने वाली सबसे लंबी उपसर्ग लंबाई p (सबसे छोटा सबनेट) क्या है?

845 hosts

p =

20.IPv4 सबनेटिंगकठिन

नेटवर्क 192.168.18.0/24 को इन LAN के लिए VLSM से बाँटा जाता है: A: 4 होस्ट, B: 33 होस्ट, C: 7 होस्ट, D: 109 होस्ट। सबनेट .0 से ऊपर की ओर आवंटित किए जाते हैं, सबसे अधिक होस्ट वाला LAN पहले, हर एक को सबसे छोटा फ़िट होने वाला सबनेट। LAN A के नेटवर्क पते का चौथा ऑक्टेट x क्या है?

A: 4B: 33C: 7D: 109

x =

3विलयन

1.संख्या पद्धतियाँ

उत्तर: U = 235

बिट सेट करना: हर बिट दो की एक घात के बराबर है (128, 64, …, 1)। एक हेक्स अंक ठीक चार बिट होता है, और 8-बिट 2 के पूरक में सबसे बाएँ बिट का मान −128 होता है। बिटवाइज़ संक्रियाएँ हर बिट स्थान पर अलग-अलग काम करती हैं।

उलटें और एक जोड़ें

21 = 0001 0101

उलटा हुआ: 1110 1010

+1 → 1110 1011

अचिह्नित रूप में पढ़ें

1110 1011₂ = 256 − 21 = 235

उत्तर

U = 235

2.संख्या पद्धतियाँ

उत्तर: R = 152

बिट-दर-बिट

1 से बाईं ओर शिफ़्ट करने पर हर बिट 1 स्थान बाईं ओर खिसकता है; बाएँ सिरे से गिरे बिट खो जाते हैं और दाईं ओर शून्य आ जाते हैं।

0100 1100 << 1

= 1001 1000

परिणाम का मान

1001 1000₂ = 152

उत्तर

R = 152

3.प्रस्ताविक तर्क और उपपत्तियाँ

उत्तर: q ∧ ¬r

तार्किक तुल्यता: दो सूत्र तुल्य (≡) होते हैं जब सत्यमान सारणी की हर पंक्ति में उनका मान समान हो। पुनरुक्ति हर पंक्ति में 1 होती है, विरोधोक्ति हर पंक्ति में 0, और आपातिक कथन इनमें से कुछ नहीं होता। उपयोगी नियम: डी मॉर्गन, ¬(a ∧ b) ≡ ¬a ∨ ¬b और ¬(a ∨ b) ≡ ¬a ∧ ¬b; a → b ≡ ¬a ∨ b ≡ ¬b → ¬a (प्रतिधनात्मक); ¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b; और वितरण नियम, a ∨ (b ∧ c) ≡ (a ∨ b) ∧ (a ∨ c)।

नियम

¬(a → b) ≡ ¬(¬a ∨ b) ≡ a ∧ ¬b: एकमात्र पंक्ति जहाँ निहितार्थ विफल होता है।

¬(q → r) ≡ q ∧ ¬r

सत्यमान सारणी से जाँच

q = 1, r = 1: 0 | 0 0 1 0

q = 1, r = 0: 1 | 1 1 1 1

q = 0, r = 1: 0 | 1 0 0 1

q = 0, r = 0: 0 | 1 0 1 1

उत्तर

q ∧ ¬r

पट्टी के बाद के स्तंभ विकल्प हैं, दिखाए गए क्रम में।

4.प्रस्ताविक तर्क और उपपत्तियाँ

उत्तर: ∃x (A(x) ∧ ∀y ¬R(x, y))

परिमाणक और तर्क: ¬∀x P(x) ≡ ∃x ¬P(x) और ¬∃x P(x) ≡ ∀x ¬P(x)। निषेध को भीतर ले जाएँ, उसके रास्ते में आने वाले हर परिमाणक को बदलें, और भीतरी सूत्र का निषेध प्रस्ताविक नियमों से करें, जैसे ¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b। तर्क वैध होता है जब उन सभी पंक्तियों में निष्कर्ष 1 हो जिनमें सभी आधार-वाक्य 1 हों। सत्य आधार-वाक्यों और असत्य निष्कर्ष वाली एक भी पंक्ति प्रति-उदाहरण है और दिखाती है कि तर्क अवैध है।

निषेध को भीतर ले जाएँ

¬∀x (A(x) → ∃y R(x, y)) ≡ ∃x (A(x) ∧ ∀y ¬R(x, y))

उत्तर

∃x (A(x) ∧ ∀y ¬R(x, y))

बाकी विकल्प या तो किसी परिमाणक को अपरिवर्तित रखते हैं, या परिमाणकों का क्रम बदल देते हैं, या भीतरी सूत्र का निषेध गलत करते हैं।

5.डिजिटल लॉजिक: गेट, K-मानचित्र और फ़्लिप-फ़्लॉप

उत्तर: N = 4

कार्नो मानचित्र: खाने ग्रे कोड (00, 01, 11, 10) में क्रमबद्ध होते हैं, इसलिए पड़ोसी खाने, किनारों के आर-पार वाले भी, ठीक एक चर में भिन्न होते हैं। 1 को 1, 2, 4, 8 या 16 खानों के आयतों में समूहित करें, जितने बड़े और जितने कम समूह हो सकें, जब तक हर 1 ढक न जाए। हर समूह एक गुणन पद है: वे चर जो उसके भीतर स्थिर रहते हैं। 2ᵏ खानों का समूह k चर खो देता है। डोंट-केयर (X) का उपयोग समूह बड़े करने के लिए किया जा सकता है पर उन्हें ढकना ज़रूरी नहीं है। इसके बजाय 0 को समूहित करने से न्यूनतम POS रूप मिलता है।

0 को समूहित करें

हर समूह 2ᵏ खानों का आयत होता है; किनारे के खाने विपरीत किनारे के खानों के पड़ोसी होते हैं।

(C′ + D′)

(A + B)

(A′ + B′ + D′)

(A′ + B′ + C′)

न्यूनतम POS रूप

F = (C′ + D′)(A + B)(A′ + B′ + D′)(A′ + B′ + C′)

N = 4

उत्तर

N = 4

6.डिजिटल लॉजिक: गेट, K-मानचित्र और फ़्लिप-फ़्लॉप

उत्तर: N = 2

प्रमुख प्रभाव्य

1 और X से बनने वाले सबसे बड़े समूह।

C′D′, BD′, B′CD, A′

अनिवार्य प्रमुख प्रभाव्य

B′CD, A′

N = 2

उत्तर

N = 2

7.संख्या सिद्धांत और मॉड्यूलर अंकगणित

उत्तर: φ(34) = 16

प्रतिलोम और सर्वांगसमताएँ: a का n के मापांक में प्रतिलोम ठीक तब होता है जब gcd(a, n) = 1। विस्तारित यूक्लिडीय एल्गोरिथ्म 1 = s·n + t·a लिखता है, और तब a⁻¹ ≡ t (mod n)। gcd(a, n) = 1 वाली सर्वांगसमता a·x ≡ b (mod n) का हल x ≡ a⁻¹·b है। सहअभाज्य मापांकों वाली दो सर्वांगसमताओं x ≡ r₁ (mod m₁) और x ≡ r₂ (mod m₂) का m₁·m₂ के मापांक में एक हल होता है (चीनी शेषफल प्रमेय)। यूलर का φ(n) 1 से n तक की उन संख्याओं को गिनता है जो n से सहअभाज्य हैं: φ(n) = n·∏(1 − 1/p)।

अभाज्य गुणनखंड

34 = 2·17

टोशेंट

φ(34) = φ(2)·φ(17) = 1·16 = 16

उत्तर

φ(34) = 16

8.संख्या सिद्धांत और मॉड्यूलर अंकगणित

उत्तर: 18³⁴³⁹ mod 59 = 54

मॉड्यूलर घात और RSA: aᵏ mod n बार-बार वर्ग करके निकालें: k को द्विआधारी में लिखें, वर्ग करें, हर चरण के बाद घटाएँ और जिन घातों का बिट 1 है उन्हें गुणा करें। फर्मा: अभाज्य p के लिए, जो a को विभाजित नहीं करता, aᵖ⁻¹ ≡ 1 (mod p), इसलिए घातांक को p − 1 के मापांक में घटाया जा सकता है। RSA: अभाज्य p और q चुनें, n = p·q और φ(n) = (p − 1)(q − 1); सार्वजनिक घातांक e, φ(n) से सहअभाज्य है, और निजी घातांक d = e⁻¹ mod φ(n) है। c = mᵉ mod n से एन्क्रिप्ट करें और m = cᵈ mod n से डिक्रिप्ट करें।

D · आकार k का मैक्स-हीप, छोटा मान आने पर उसका रूट बदलते हुए

13.ग्राफ़ सिद्धांत

उत्तर: k = 3

यूलर, हैमिल्टन और वृक्ष: संबद्ध ग्राफ़ में यूलर परिपथ (हर कोर एक बार, शुरुआत पर वापसी) तब होता है जब हर शीर्ष की घात सम हो, और परिपथ न होने वाला यूलर पथ तब जब ठीक दो शीर्षों की घात विषम हो; तब पथ एक विषम शीर्ष से दूसरे तक चलता है। हैमिल्टन परिपथ हर शीर्ष पर एक बार जाता है; K_n में ऐसे (n − 1)!/2 होते हैं। n शीर्षों वाले वृक्ष में n − 1 कोरें होती हैं, और m कोरों वाला संबद्ध ग्राफ़ m − n + 1 कोरें हटाने के बाद स्पैनिंग ट्री रखता है।

स्पैनिंग ट्री की कोरें

15 − 1 = 14

हटाई जाने वाली कोरें

k = 17 − 14 = 3

उत्तर

k = 3

14.ग्राफ़ सिद्धांत

उत्तर: d(F) = 26

सबसे छोटे पथ और स्पैनिंग ट्री: डाइक्स्ट्रा का एल्गोरिथ्म हर चक्र में एक शीर्ष निर्धारित करता है: सबसे छोटी अस्थायी दूरी वाला अनिर्धारित शीर्ष। तब उसकी दूरी अंतिम होती है, और हर पड़ोसी v को d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v)) मिलता है। क्रुस्कल का एल्गोरिथ्म कोरों को हल्की से भारी की ओर लेकर और चक्र बनाने वाली हर कोर छोड़कर न्यूनतम स्पैनिंग ट्री बनाता है; प्रिम का एल्गोरिथ्म प्रारंभिक शीर्ष से एक वृक्ष बढ़ाता है और हमेशा उससे बाहर जाने वाली सबसे हल्की कोर जोड़ता है। n शीर्षों के स्पैनिंग ट्री में n − 1 कोरें होती हैं।

डाइक्स्ट्रा चक्र-दर-चक्र

हर पंक्ति: निर्धारित शीर्ष, उसकी अंतिम दूरी, और वे पड़ोसी जिनकी दूरी सुधरती है।

A (0): B: 3

B (3): C: 12, D: 12, E: 16

C (12)

D (12): F: 26

E (16)

F (26)

सबसे छोटा पथ

A → B → D → F

आवश्यक होस्ट बिट

2⁹ − 2 = 510 < 845

2¹⁰ − 2 = 1022 ≥ 845 → h = 10

उपसर्ग लंबाई

p = 32 − 10 = 22

उत्तर

p = /22

20.IPv4 सबनेटिंग

उत्तर: x = 208

VLSM: हर LAN को सबसे छोटा सबनेट मिलता है जिसके लिए 2ʰ − 2 ≥ उसकी होस्ट संख्या, अर्थात उपसर्ग 32 − h। सबसे बड़े सबनेट पहले आवंटित करने से हर ब्लॉक अपने आकार के गुणज पर संरेखित रहता है, इसलिए नेटवर्क पते ब्लॉक आकार जोड़ते जाने से मिलते हैं।

प्रति LAN ब्लॉक आकार

D: 109 होस्ट → 2⁷ = 128 (/25)

B: 33 होस्ट → 2⁶ = 64 (/26)

C: 7 होस्ट → 2⁴ = 16 (/28)

A: 4 होस्ट → 2³ = 8 (/29)

आवंटन, सबसे बड़ा पहले

D: .0 – .127

B: .128 – .191

C: .192 – .207

A: .208 – .215

उत्तर

x = 208

LAN A: 192.168.18.208/29।

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