Informatikos pagrindai: pasiruošimo paketas

Formulių lapai, pagrindiniai kiekvienos temos metodų žingsniai ir 20 uždavinių, o pilni sprendimai pateikti gale.

Nauji uždaviniaiAtgal į kursą

Spausdinimo lange pasirinkite „Išsaugoti kaip PDF“, kad nuosavą kopiją išsaugotumėte savo įrenginyje.

1Formulės ir metodai

Skaičiavimo sistemos

Pozicijų vertės
dvejetainė 2k, aštuntainė 8k, šešioliktainė 16k
Į dešimtainę
Σ dk·bk
Iš dešimtainės
dalykite iš pagrindo, liekanas skaitykite iš apačios į viršų
Šešioliktainė ↔ dvejetainė
vienas šešioliktainis skaitmuo = 4 bitai
Papildomasis kodas
invertuokite bitus ir pridėkite 1

Teiginių logika ir įrodymai

Teisingumo lentelės eilutės
2ⁿ
Implikacija
p → q ≡ ¬p ∨ q ≡ ¬q → ¬p
Implikacijos neigimas
¬(p → q) ≡ p ∧ ¬q
Ekvivalencija
p ↔ q ≡ (p → q) ∧ (q → p)
De Morgano dėsniai
¬(p ∧ q) ≡ ¬p ∨ ¬q, ¬(p ∨ q) ≡ ¬p ∧ ¬q
Distributyvumo dėsniai
p ∨ (q ∧ r) ≡ (p ∨ q) ∧ (p ∨ r), p ∧ (q ∨ r) ≡ (p ∧ q) ∨ (p ∧ r)
Kvantorių neigimas
¬∀x P(x) ≡ ∃x ¬P(x), ¬∃x P(x) ≡ ∀x ¬P(x)
Modus ponens, modus tollens
p → q, p ⊢ q; p → q, ¬q ⊢ ¬p

Metodas

  1. Suskaičiuokite skirtingus kintamuosius: teisingumo lentelėje yra 2ⁿ eilučių, o pirmoji eilutė – visi kintamieji lygūs 1.
  2. Kiekvienai posakio daliai skirkite savo stulpelį ir užpildykite stulpelius iš vidaus į išorę.
  3. Taikykite kiekvienos jungties taisyklę: → yra 0 tik tada, kai 1 → 0, o ↔ yra 1, kai abi pusės sutampa.
  4. Tikrindami ekvivalentumą, palyginkite galutinius stulpelius eilutė po eilutės; tikrindami argumentą, žiūrėkite tik į eilutes, kuriose visos prielaidos lygios 1.
  5. Norėdami paneigti kvantorių turintį teiginį, perkelkite ¬ į vidų, sukeiskite ∀ ir ∃ vietomis ir paneikite vidinę formulę.

Skaitmeninė logika: elementai, Karno žemėlapiai ir trigeriai

Pagrindiniai elementai
A·B, A + B, A′, (A·B)′, (A + B)′, A ⊕ B
Būlio taisyklės
X + X′ = 1, X·X′ = 0, X + XY = X, XY + XY′ = X
De Morgano dėsniai
(X·Y)′ = X′ + Y′, (X + Y)′ = X′·Y′
Karno žemėlapio tvarka
00, 01, 11, 10 (Gray code)
2ᵏ langelių grupė
netenka k kintamųjų
4 į 1 multiplekseris
F = A′B′I0 + A′BI1 + AB′I2 + ABI3
Trigeriai
D: Q⁺ = D, T: Q⁺ = T ⊕ Q, JK: Q⁺ = JQ′ + K′Q
Skaitikliai
n bitų: 2ⁿ būsenų; mod-N: mažiausias n, kad 2ⁿ ≥ N; fout = fclk/N
Nuosekliojo veikimo (ripple) skaitiklis
fmax = 1/(n·tpd)
Žiediniai ir Johnsono skaitikliai
n ir 2n būsenų

Metodas

  1. Grandinei dirbkite nuo įėjimų iki išėjimo po vieną elementą ir užrašykite reikšmę ant kiekvieno laido arba užrašykite išraišką ir užpildykite teisingumo lentelę.
  2. Supaprastindami įrašykite vienetus (o nesvarbias reikšmes kaip X) į Karno žemėlapį su Grejaus kodo eilutėmis ir stulpeliais: 00, 01, 11, 10.
  3. Vienetus padenkite kuo mažiau ir kuo didesnių 1, 2, 4, 8 ar 16 langelių grupių, apsisukančių per kraštus; kiekviena grupė yra vienas sandaugos narys iš kintamųjų, kurie joje nesikeičia. POS formai grupuokite nulius.
  4. Trigeriams ir skaitikliams skaitykite įėjimus kiekvienu aktyviu taktiniu frontu, užrašykite būseną po kiekvieno fronto ir atminkite, kad n bitų skaitiklis apsisuka po 2ⁿ būsenų.

Skaičių teorija ir modulinė aritmetika

Dalyba su liekana
a = q·n + r, 0 ≤ r < n
Euklidas
gcd(a, b) = gcd(b, a mod b)
Mažiausias bendrasis kartotinis
lcm(a, b) = a·b/gcd(a, b)
Atvirkštinė
a·a⁻¹ ≡ 1 (mod n), gcd(a, n) = 1
Tiesinė kongruencija
a·x ≡ b → x ≡ a⁻¹·b (mod n)
Oilerio funkcija
φ(n) = n·∏(1 − 1/p), φ(pᵏ) = pᵏ − pᵏ⁻¹
Ferma
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

Metodas

  1. Pirmiausia visus skaičius suredukuokite moduliu n; liekanos yra nuo 0 iki n − 1.
  2. Didžiausiam bendrajam dalikliui kartokite dalybą Euklido algoritmu; paskutinė nenulinė liekana yra DBD.
  3. Atvirkštiniam skaičiui taikykite išplėstinį algoritmą ir pasilikite a koeficientą; jei jis neigiamas, pridėkite n.
  4. Sprendžiant a·x ≡ b, dauginkite iš a⁻¹; dvi kongruencijas sujunkite rašydami x = r₁ + m₁k.
  5. Laipsniams užrašykite rodiklį dvejetainiu pavidalu ir kelkite kvadratu pakartotinai; RSA atveju d = e⁻¹ mod φ(n), kur φ(n) = (p − 1)(q − 1).

Grafų teorija

Rankų paspaudimo lema
Σ deg(v) = 2|E|
Pilnieji grafai
|E(Kn)| = n(n − 1)/2, |E(Km,n)| = m·n
Reguliarusis grafas
|E| = n·k/2
Medis ir miškas
|E| = n − 1, |E| = n − c
Medžio lapai
L = 2 + Σ (deg(v) − 2) over deg(v) ≥ 3
Oileris
ciklas: visų viršūnių laipsniai lyginiai; kelias: lygiai 2 nelyginio laipsnio viršūnės
Hamiltono ciklai grafe Kn
(n − 1)!/2
Dijkstros atnaujinimas
d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v))
L ilgio maršrutai
(Mᴸ)ij

Metodas

  1. Užrašykite kiekvienos viršūnės laipsnį; laipsnių suma lygi dvigubam briaunų skaičiui.
  2. Oilerio uždaviniuose patikrinkite, ar grafas jungus, ir suskaičiuokite nelyginio laipsnio viršūnes.
  3. Medžiams naudokite n − 1 briaunų ir rankų paspaudimo lemą.
  4. Dijkstros algoritme laikykite preliminarių atstumų lentelę ir kiekviename etape užfiksuokite mažiausio atstumo dar neužfiksuotą viršūnę.
  5. Minimaliam karkasiniam medžiui surikiuokite briaunas pagal svorį ir praleiskite kiekvieną briauną, uždarančią ciklą (Kruskalis), arba auginkite vieną medį iš pradinės viršūnės (Primas).

IPv4 potinkliai

Mazgai potinklyje
2(32 − prefix) − 2 (/31: 2, /32: 1)
Bloko dydis
256 − (mask octet)
Tinklo adresas
IP AND kaukė
Transliacijos adresas
IP OR (NOT kaukė): visi mazgo bitai lygūs 1
Potinkliai iš n pasiskolintų bitų
2n

2Uždaviniai

1.Skaičiavimo sistemosVidutinis
8 bitų papildomasis kodas0−12806403201608040201

Nustatykite bitus, kad jie saugotų −83 8 bitų dvejetainiu papildomuoju kodu. Skaitant kaip skaičių be ženklo, kokia šablono reikšmė U?

N = −838 bit
U =
2.Skaičiavimo sistemosSunkus
spustelėkite bitus, kad juos nustatytumėte012806403201608040201

Nustatykite bitus pagal 8 bitų rezultatą 0001 1000 OR 1101 0001. Kokia rezultato reikšmė R dešimtainėje sistemoje?

0001 1000OR1101 0001
R =
3.Teiginių logika ir įrodymaiVidutinis
pqrr ∧ p(r ∨ q) ∨ (r ∧ p)¬(q → p) ∨ ((r ∨ q) ∨ (r ∧ p))111?110?101?100?011?010?001?000?

Kiek iš 8 teisingumo lentelės eilučių ¬(q → p) ∨ ((r ∨ q) ∨ (r ∧ p)) yra teisinga? Pažymėkite šį skaičių N.

¬(q → p) ∨ ((r ∨ q) ∨ (r ∧ p))
N =
4.Teiginių logika ir įrodymaiSunkus
pqrp → (q ∨ r)pq111110101100011010001000

Argumentas su prielaidomis p → (q ∨ r); p ir išvada q negalioja. Spustelėkite teisingumo lentelės eilutę, kuri yra kontrapavyzdys.

p → (q ∨ r)p∴ q
  1. 1p = 1, q = 1, r = 1
  2. 2p = 1, q = 1, r = 0
  3. 3p = 1, q = 0, r = 1
  4. 4p = 1, q = 0, r = 0
  5. 5p = 0, q = 1, r = 1
  6. 6p = 0, q = 1, r = 0
  7. 7p = 0, q = 0, r = 1
  8. 8p = 0, q = 0, r = 0
5.Skaitmeninė logika: elementai, Karno žemėlapiai ir trigeriaiVidutinis
MUXCI0​1I1​0I2​1I3​ABS1​S0​F

4 į 1 multiplekserio pasirinkimo įėjimai yra S₁ = A ir S₀ = B, o duomenų įėjimai prijungti prie I₀ = C, I₁ = 1, I₂ = 0, I₃ = 1. Kiek iš 8 A, B ir C derinių duoda išėjimą F = 1? Raskite N.

I₀ = CI₁ = 1I₂ = 0I₃ = 1
N =
6.Skaitmeninė logika: elementai, Karno žemėlapiai ir trigeriaiSunkus
FFQ0​Q0​FFQ1​Q1​FFQ2​Q2​CLKMOD-8

10 kHz taktinis signalas valdo mod-8 skaitiklį. Raskite jo reikšmingiausio išėjimo, kuris per vieną skaičiavimo ciklą atlieka vieną ciklą, dažnį fout.

fclk = 10 kHzN = 8
fout = kHz
7.Skaičių teorija ir modulinė aritmetikaVidutinis

Išspręskite 57x ≡ 3 (mod 71). Pateikite sprendinį x, kur 0 < x < 71.

57x ≡ 3 (mod 71)
x =
8.Skaičių teorija ir modulinė aritmetikaSunkus
194c = me​ mod n?m = cd​ mod nm(n, e) = (247, 7)d

Užšifruokite pranešimą m = 194 RSA viešuoju raktu (n, e) = (247, 7). Raskite šifrogramą c.

n = 247e = 7m = 194
c =
9.Algoritmai ir sudėtingumasVidutinis

Funkcija vykdo vieną n iteracijų ciklą, o paskui, atskirai, dar vieną n iteracijų ciklą. Koks jos laiko sudėtingumas?

  1. AO(log n)
  2. BO(2ⁿ)
  3. CO(n)
  4. DO(n²)
10.Algoritmai ir sudėtingumasSunkus

Kodėl vidutiniškai paieška maišos lentelėje yra O(1), o blogiausiu atveju – O(n)?

  1. APrieiga prie masyvų yra O(n)
  2. BRaktai pirmiausia turi būti surikiuoti
  3. CMaišos funkcijos yra lėtos
  4. DDaug raktų gali susidurti ir patekti į tą patį krepšelį
11.Duomenų struktūrosVidutinis

Kiek atminties naudoja gretimumo sąrašas grafui su V viršūnių ir E briaunų?

  1. AO(E²)
  2. BO(V + E)
  3. CO(V × E)
  4. DO(V²)
12.Duomenų struktūrosSunkus

Kokia blogiausio atvejo vienos find operacijos kaina union-find struktūroje su n elementų, nenaudojant jungimo pagal rangą ir kelio suspaudimo?

  1. AO(α(n))
  2. BO(n)
  3. CO(log n)
  4. DO(1)
13.Grafų teorijaVidutinis
ABCDEOilerio ciklasOilerio kelias, ne ciklasnei viena

Ar jungus grafas turi Oilerio ciklą, Oilerio kelią, kuris nėra ciklas, ar nei vieno? Spustelėkite savo atsakymą.

|V| = 5|E| = 6
  1. 1Oilerio ciklas
  2. 2Oilerio kelias, ne ciklas
  3. 3nei viena
14.Grafų teorijaSunkus
ABCDEF

Kiek yra 2 ilgio uždarų maršrutų, prasidedančių ir pasibaigiančių ties F? Maršrutas gali kartoti viršūnes ir briaunas. Pažymėkite skaičių N.

M = gretimumo matricaL = 2
N =
15.Duomenų bazės ir SQLVidutinis

Kuris sakinys pašalina visas lentelės eilutes, išlaiko jos struktūrą ir negali turėti WHERE sąlygos?

  1. ADELETE FROM su WHERE sąlyga
  2. BDROP TABLE
  3. CALTER TABLE
  4. DTRUNCATE TABLE
16.Duomenų bazės ir SQLSunkus

Boyce’o–Coddo normalinė forma (BCNF) reikalauja, kad kiekvienai netrivialiai funkcinei priklausomybei X → Y:

  1. AX turėtų NULL
  2. BX būtų superraktas
  3. CY būtų pirminis raktas
  4. DY būtų atominis
17.Kompiuterių tinklaiVidutinis

Koks yra numatytojo šliuzo (default gateway) vaidmuo mazge?

  1. ATai maršrutizatorius, naudojamas srautui į kitus tinklus
  2. BTai komutatoriaus prievadas, prie kurio prijungtas mazgas
  3. CJis priskiria MAC adresus
  4. DTai DNS serveris
18.Kompiuterių tinklaiSunkus

Mazgai VLAN 10 ir VLAN 20 tame pačiame komutatoriuje negali bendrauti. Ko reikia?

  1. ATo paties MAC adreso abiem mazgams
  2. BPrie abiejų VLAN prijungto šakotuvo
  3. CIlgesnio kabelio tarp mazgų
  4. DMaršrutizatoriaus ar 3 lygmens komutatoriaus srautui tarp VLAN maršrutizuoti
19.IPv4 potinkliaiVidutinis
/?11111111111111111111100000000000tinklo bitaimazgo bitai

Skyriui viename potinklyje reikia 1028 mazgų adresų. Koks yra ilgiausias prefiksas p (mažiausias potinklis), kurio pakanka?

1028 hosts
p =
20.IPv4 potinkliaiSunkus
paskutinis oktetas = 93012816403211618140211tinklasmazgas

Mazgo adresas yra 10.20.94.93/26. Koks yra paskutinio naudojamo mazgo adreso jo potinklyje ketvirtasis oktetas x?

10.20.94.93/26
x =

3Tirpalai

1.Skaičiavimo sistemos

Atsakymas: U = 173

Bitų nustatymas: kiekvienas bitas vertas dvejeto laipsnio (128, 64, …, 1). Vienas šešioliktainis skaitmuo yra lygiai keturi bitai, o 8 bitų dvejetainiame papildomajame kode kairysis bitas vertas −128. Bitinės operacijos atliekamos kiekvienai bito pozicijai atskirai.

Invertuokite ir pridėkite vienetą

83 = 0101 0011
invertuota: 1010 1100
+1 → 1010 1101

Perskaitykite be ženklo

1010 1101₂ = 256 − 83 = 173

Atsakymas

U = 173
2.Skaičiavimo sistemos

Atsakymas: R = 217

Bitų nustatymas: kiekvienas bitas vertas dvejeto laipsnio (128, 64, …, 1). Vienas šešioliktainis skaitmuo yra lygiai keturi bitai, o 8 bitų dvejetainiame papildomajame kode kairysis bitas vertas −128. Bitinės operacijos atliekamos kiekvienai bito pozicijai atskirai.

Bitas po bito

OR duoda 1, kur bent vienas bitas yra 1.

0001 1000
OR 1101 0001
= 1101 1001

Rezultato reikšmė

1101 1001₂ = 217

Atsakymas

R = 217
3.Teiginių logika ir įrodymai

Atsakymas: N = 6

Teisingumo lentelės: formulė su n skirtingų kintamųjų turi 2ⁿ eilučių, po vieną kiekvienam teisingumo reikšmių deriniui (1 = teisinga, 0 = klaidinga). Dirbkite iš vidaus į išorę ir kiekvienai posakio daliai skirkite savo stulpelį. ¬a apverčia reikšmę; a ∧ b yra 1 tik tada, kai abu lygūs 1; a ∨ b yra 0 tik tada, kai abu lygūs 0; a → b yra 0 tik tada, kai a = 1 ir b = 0; a ↔ b yra 1, kai abi pusės lygios.

Teisingumo lentelė eilutė po eilutės

p = 1, q = 1, r = 1: q → p = 1, ¬(q → p) = 0, r ∨ q = 1, r ∧ p = 1, (r ∨ q) ∨ (r ∧ p) = 1, ¬(q → p) ∨ ((r ∨ q) ∨ (r ∧ p)) = 1
p = 1, q = 1, r = 0: q → p = 1, ¬(q → p) = 0, r ∨ q = 1, r ∧ p = 0, (r ∨ q) ∨ (r ∧ p) = 1, ¬(q → p) ∨ ((r ∨ q) ∨ (r ∧ p)) = 1
p = 1, q = 0, r = 1: q → p = 1, ¬(q → p) = 0, r ∨ q = 1, r ∧ p = 1, (r ∨ q) ∨ (r ∧ p) = 1, ¬(q → p) ∨ ((r ∨ q) ∨ (r ∧ p)) = 1
p = 1, q = 0, r = 0: q → p = 1, ¬(q → p) = 0, r ∨ q = 0, r ∧ p = 0, (r ∨ q) ∨ (r ∧ p) = 0, ¬(q → p) ∨ ((r ∨ q) ∨ (r ∧ p)) = 0
p = 0, q = 1, r = 1: q → p = 0, ¬(q → p) = 1, r ∨ q = 1, r ∧ p = 0, (r ∨ q) ∨ (r ∧ p) = 1, ¬(q → p) ∨ ((r ∨ q) ∨ (r ∧ p)) = 1
p = 0, q = 1, r = 0: q → p = 0, ¬(q → p) = 1, r ∨ q = 1, r ∧ p = 0, (r ∨ q) ∨ (r ∧ p) = 1, ¬(q → p) ∨ ((r ∨ q) ∨ (r ∧ p)) = 1
p = 0, q = 0, r = 1: q → p = 1, ¬(q → p) = 0, r ∨ q = 1, r ∧ p = 0, (r ∨ q) ∨ (r ∧ p) = 1, ¬(q → p) ∨ ((r ∨ q) ∨ (r ∧ p)) = 1
p = 0, q = 0, r = 0: q → p = 1, ¬(q → p) = 0, r ∨ q = 0, r ∧ p = 0, (r ∨ q) ∨ (r ∧ p) = 0, ¬(q → p) ∨ ((r ∨ q) ∨ (r ∧ p)) = 0

Suskaičiuokite eilutes su reikšme 1

¬(q → p) ∨ ((r ∨ q) ∨ (r ∧ p)): 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0
N = 6

Atsakymas

N = 6
4.Teiginių logika ir įrodymai

Atsakymas: p = 1, q = 0, r = 1

Kvantoriai ir argumentai: ¬∀x P(x) ≡ ∃x ¬P(x) ir ¬∃x P(x) ≡ ∀x ¬P(x). Perkelkite neigimą į vidų, sukeiskite kiekvieną kvantorių, pro kurį jis praeina, o vidinę formulę paneikite teiginių logikos dėsniais, pavyzdžiui, ¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b. Argumentas yra teisingas (galiojantis), kai išvada lygi 1 kiekvienoje eilutėje, kurioje visos prielaidos lygios 1. Viena eilutė su teisingomis prielaidomis ir klaidinga išvada yra kontrapavyzdys ir rodo, kad argumentas negalioja.

Prielaidos ir išvada eilutė po eilutės

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

Kontrapavyzdys

p = 1, q = 0, r = 1

Atsakymas

p = 1, q = 0, r = 1

Tokios formos argumentas atrodo kaip galiojanti taisyklė, bet vienos eilutės pakanka parodyti, kad ji negalioja.

5.Skaitmeninė logika: elementai, Karno žemėlapiai ir trigeriai

Atsakymas: N = 5

Multiplekseris: 2ⁿ į 1 multiplekseris perduoda vieną iš savo duomenų įėjimų į išėjimą; pasirinkimo linijos, skaitomos kaip dvejetainis skaičius, nurodo kurį. 4 į 1 MUX su pasirinkimo įėjimais S₁S₀ = AB, F = A′B′·I₀ + A′B·I₁ + AB′·I₂ + AB·I₃. Duomenų įėjimus prijungus prie 0, 1, C arba C′, MUX gali sukurti bet kurią A, B ir C funkciją; tai dažnas būdas sudaryti logiką viena mikroschema.

Išėjimo išraiška

F = A′B′C + A′B + AB

Eilutės su F = 1

ABC = 001, 010, 011, 110, 111
N = 5

Atsakymas

N = 5
6.Skaitmeninė logika: elementai, Karno žemėlapiai ir trigeriai

Atsakymas: fout = 1,25 kHz

Trigeriai ir skaitikliai: trigeris keičiasi tik aktyviu taktinio signalo frontu. D nukopijuoja savo įėjimą (Q⁺ = D); T perjungia, kai T = 1; JK išlaiko esant 00, nustato į 0 esant 01, nustato į 1 esant 10 ir perjungia esant 11. n bitų dvejetainis skaitiklis turi 2ⁿ būsenų ir skaičiuoja moduliu 2ⁿ; mod-N skaitiklis skaičiuoja 0, 1, …, N − 1 ir grįžta į 0, jam reikia mažiausiai n trigerių, kad 2ⁿ ≥ N. Kiekviena nuosekliojo (ripple) skaitiklio pakopa perpus sumažina dažnį, todėl paskutinis mod-N skaitiklio išėjimas veikia fclk/N dažniu. n trigerių Johnsono skaitiklis turi 2n būsenų, žiedinis – n.

Dažnio dalijimas

fout = 10 kHz / 8 = 1,25 kHz

Atsakymas

fout = 1,25 kHz
7.Skaičių teorija ir modulinė aritmetika

Atsakymas: x = 15

Atvirkštiniai skaičiai ir kongruencijos: a turi atvirkštinį moduliu n lygiai tada, kai gcd(a, n) = 1. Išplėstinis Euklido algoritmas užrašo 1 = s·n + t·a, ir tada a⁻¹ ≡ t (mod n). Kongruencija a·x ≡ b (mod n), kai gcd(a, n) = 1, turi sprendinį x ≡ a⁻¹·b. Dvi kongruencijos x ≡ r₁ (mod m₁) ir x ≡ r₂ (mod m₂) su tarpusavyje pirminiais moduliais turi vieną sprendinį moduliu m₁·m₂ (Kinų liekanų teorema). Oilerio φ(n) skaičiuoja skaičius nuo 1 iki n, tarpusavyje pirminius su n: φ(n) = n·∏(1 − 1/p).

57 atvirkštinis

r = 71, t = 0
r = 57, q = 1, t = 1
r = 14, q = 4, t = −1
r = 1, q = 14, t = 5
57−1 ≡ 5 (mod 71)

Išspręskite

x ≡ 5·3 = 15 ≡ 15 (mod 71)
patikra: 57·15 = 855 ≡ 3 (mod 71)

Atsakymas

x = 15
8.Skaičių teorija ir modulinė aritmetika

Atsakymas: c = 25

Moduliniai laipsniai ir RSA: aᵏ mod n skaičiuokite kartotiniu kėlimu kvadratu: užrašykite k dvejetainiu pavidalu, keliate kvadratu, po kiekvieno žingsnio redukuokite ir sudauginkite laipsnius, kurių bitas lygus 1. Ferma: aᵖ⁻¹ ≡ 1 (mod p) pirminiam p, nedalijančiam a, todėl rodiklį galima redukuoti moduliu p − 1. RSA: pasirinkite pirminius p ir q, n = p·q ir φ(n) = (p − 1)(q − 1); viešasis rodiklis e tarpusavyje pirminis su φ(n), o privatusis rodiklis yra d = e⁻¹ mod φ(n). Šifruokite c = mᵉ mod n ir dešifruokite m = cᵈ mod n.

Kartotinis kėlimas kvadratu

7 = 4 + 2 + 1
1941 ≡ 194 (mod 247)
1942 ≡ 92 (mod 247)
1944 ≡ 66 (mod 247)
1947 ≡ 194·92·66 ≡ 25 (mod 247)

Šifrograma

c = 25

Atsakymas

c = 25
9.Algoritmai ir sudėtingumas

Atsakymas: C · O(n)

Kodėl tai yra atsakymas

n + n = 2n, o pastovūs daugikliai atmetami, todėl funkcija yra O(n).

Atsakymas

C · O(n)
10.Algoritmai ir sudėtingumas

Atsakymas: D · Daug raktų gali susidurti ir patekti į tą patį krepšelį

Kodėl tai yra atsakymas

Esant geros maišos funkcijai ir tinkamam užpildymo koeficientui, krepšeliai vidutiniškai lieka trumpi; piktavališkai parinkti duomenys arba prasta maišos funkcija gali sudėti visus raktus į vieną krepšelį.

Atsakymas

D · Daug raktų gali susidurti ir patekti į tą patį krepšelį
11.Duomenų struktūros

Atsakymas: B · O(V + E)

Kodėl tai yra atsakymas

Kiekviena viršūnė turi sąrašą, o kiekviena briauna pasirodo vieną kartą (kryptiniame) arba dukart (nekryptiniame grafe), todėl gaunama O(V + E).

Atsakymas

B · O(V + E)
12.Duomenų struktūros

Atsakymas: B · O(n)

Kodėl tai yra atsakymas

Naivūs sujungimai gali sudėti medžius į ilgą grandinę, todėl find gali tekti pereiti n − 1 tėvo rodyklių; abi euristikos tai priartina prie konstantos.

Atsakymas

B · O(n)
13.Grafų teorija

Atsakymas: nei viena

Oileris, Hamiltonas ir medžiai: jungus grafas turi Oilerio ciklą (kiekviena briauna vieną kartą, grįžtama į pradžią), kai kiekvienos viršūnės laipsnis lyginis, ir Oilerio kelią, kuris nėra ciklas, kai lygiai dvi viršūnės turi nelyginį laipsnį; tada kelias eina iš vienos nelyginės viršūnės į kitą. Hamiltono ciklas aplanko kiekvieną viršūnę vieną kartą; Kn jų turi (n − 1)!/2. Medis su n viršūnių turi n − 1 briauną, o jungus grafas su m briaunų turi karkasinį medį, pašalinus m − n + 1 briaunų.

Laipsniai

deg(A) = 2, deg(B) = 3, deg(C) = 3, deg(D) = 1, deg(E) = 3

Nelyginės viršūnės

B, C, D, E → 4
nei viena

Atsakymas

nei viena
14.Grafų teorija

Atsakymas: N = 2

Laipsniai: viršūnės laipsnis yra joje susitinkančių briaunų skaičius. Kiekviena briauna turi du galus, todėl laipsnių suma lygi dvigubam briaunų skaičiui: Σ deg(v) = 2|E| (rankų paspaudimo lema). Todėl nelyginio laipsnio viršūnių skaičius lyginis. Kn turi n(n − 1)/2 briaunų, k-reguliarusis grafas su n viršūnių – nk/2, o medis su n viršūnių – n − 1 briauną.

Gretimumo matrica

A: 0 1 1 0 0 0
B: 1 0 1 1 0 0
C: 1 1 0 0 1 0
D: 0 1 0 0 1 1
E: 0 0 1 1 0 1
F: 0 0 0 1 1 0

Bendri kaimynai

(M²)FF = 0·0 + 0·0 + 0·0 + 1·1 + 1·1 + 0·0 = 2

Atsakymas

N = 2
15.Duomenų bazės ir SQL

Atsakymas: D · TRUNCATE TABLE

Kodėl tai yra atsakymas

TRUNCATE greitai ištuština lentelę ir išlaiko jos apibrėžimą; DELETE gali pašalinti pasirinktas eilutes, o DROP pašalina pačią lentelę.

Atsakymas

D · TRUNCATE TABLE
16.Duomenų bazės ir SQL

Atsakymas: B · X būtų superraktas

Kodėl tai yra atsakymas

BCNF reikalauja, kad kiekvienas determinantas būtų kandidatinis raktas (superraktas); 3NF leidžia išimtį, kai Y yra kandidatinio rakto dalis.

Atsakymas

B · X būtų superraktas
17.Kompiuterių tinklai

Atsakymas: A · Tai maršrutizatorius, naudojamas srautui į kitus tinklus

Kodėl tai yra atsakymas

Mazgas paketus ne vietinėms paskirties vietoms siunčia numatytajam šliuzui, paprastai savo vietiniam maršrutizatoriui.

Atsakymas

A · Tai maršrutizatorius, naudojamas srautui į kitus tinklus
18.Kompiuterių tinklai

Atsakymas: D · Maršrutizatoriaus ar 3 lygmens komutatoriaus srautui tarp VLAN maršrutizuoti

Kodėl tai yra atsakymas

VLAN izoliuoti 2 lygmeniu, todėl srautas tarp jų turi būti maršrutizuojamas, pvz., maršrutizatoriumi per magistralinę jungtį („router on a stick“) ar 3 lygmens komutatoriumi.

Atsakymas

D · Maršrutizatoriaus ar 3 lygmens komutatoriaus srautui tarp VLAN maršrutizuoti
19.IPv4 potinkliai

Atsakymas: p = 21

IPv4 potinkliai: adresas turi 32 bitus. Prefiksas /p nurodo, kiek pradinių bitų žymi tinklą; likę 32 − p bitai numeruoja mazgus. Potinklis turi 2³²⁻ᵖ adresų, bet pirmojo (tinklo adreso) ir paskutiniojo (transliacijos adreso) negalima priskirti mazgams, todėl telpa 2³²⁻ᵖ − 2 mazgai. Išimtys: /31 (dviejų taškų jungtis, RFC 3021) abu savo 2 adresus naudoja mazgams, o /32 yra vienas adresas (vienas mazgas arba grįžtamoji sąsaja).

Reikalingi mazgo bitai

210 − 2 = 1022 < 1028
211 − 2 = 2046 ≥ 1028 → h = 11

Prefikso ilgis

p = 32 − 11 = 21

Atsakymas

p = /21
20.IPv4 potinkliai

Atsakymas: x = 126

IPv4 potinkliai: adresas turi 32 bitus. Prefiksas /p nurodo, kiek pradinių bitų žymi tinklą; likę 32 − p bitai numeruoja mazgus. Potinklis turi 2³²⁻ᵖ adresų, bet pirmojo (tinklo adreso) ir paskutiniojo (transliacijos adreso) negalima priskirti mazgams, todėl telpa 2³²⁻ᵖ − 2 mazgai. Išimtys: /31 (dviejų taškų jungtis, RFC 3021) abu savo 2 adresus naudoja mazgams, o /32 yra vienas adresas (vienas mazgas arba grįžtamoji sąsaja).

Bloko dydis

26 = 64

Šio mazgo potinklis

tinklas: ⌊93/64⌋·64 = 64
transliacija: 64 + 64 − 1 = 127
naudojami mazgai: 65 … 126

Atsakymas

x = 126

ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-science-fundamentals