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 −80 8 bitų dvejetainiu papildomuoju kodu. Skaitant kaip skaičių be ženklo, kokia šablono reikšmė U?

N = −808 bit
U =
2.Skaičiavimo sistemosSunkus
spustelėkite bitus, kad juos nustatytumėte012806403201608040201

Nustatykite bitus pagal 8 bitų rezultatą 0111 1000 AND 0010 0101. Kokia rezultato reikšmė R dešimtainėje sistemoje?

0111 1000AND0010 0101
R =
3.Teiginių logika ir įrodymaiVidutinis
¬(q ∨ r) → ¬p¬(q ∨ r) ∧ p¬(q ∨ r) ∧ ¬p(q ∨ r) ∧ ¬p

Norite įrodyti (q ∨ r) → p prieštara. Kurį teiginį darote prielaida pradžioje? Spustelėkite jį.

(q ∨ r) → p
  1. 1¬(q ∨ r) → ¬p
  2. 2¬(q ∨ r) ∧ p
  3. 3¬(q ∨ r) ∧ ¬p
  4. 4(q ∨ r) ∧ ¬p
4.Teiginių logika ir įrodymaiSunkus

Kiek iš 16 teisingumo lentelės eilučių daro (q → (q ∧ ¬p)) ∧ ((p ∨ s) ∨ (s ↔ r)) teisingą? Pažymėkite šį skaičių N.

(q → (q ∧ ¬p)) ∧ ((p ∨ s) ∨ (s ↔ r))
N =
5.Skaitmeninė logika: elementai, Karno žemėlapiai ir trigeriaiVidutinis
ABCD000111100001111000011302141507161120131151140809111110

Karno žemėlapiu raskite minimalią F(A, B, C, D) = Σm(3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 14, 15) sandaugų sumos (SOP) formą. Kiek sandaugos narių N ji turi?

F(A, B, C, D) = Σm(3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 14, 15)
N =
6.Skaitmeninė logika: elementai, Karno žemėlapiai ir trigeriaiSunkus
TQ0​Q0​TQ1​Q1​TQ2​Q2​TQ3​Q3​CLKDOWN

4 bitų dvejetainis mažėjantis skaitiklis pradeda nuo 15 (dešimtainiu pavidalu, Q = 1111). Kokį skaičių Q (dešimtainiu pavidalu) jis rodo po 46 taktinių impulsų?

Q0 = 1546n = 4
Q =
7.Skaičių teorija ir modulinė aritmetikaVidutinis

Išspręskite 50x ≡ 71 (mod 89). Pateikite sprendinį x, kur 0 < x < 89.

50x ≡ 71 (mod 89)
x =
8.Skaičių teorija ir modulinė aritmetikaSunkus
499c = me​ mod n?m = cd​ mod nm(n, e) = (1271, 13)d

Užšifruokite pranešimą m = 499 RSA viešuoju raktu (n, e) = (1271, 13). Raskite šifrogramą c.

n = 1271e = 13m = 499
c =
9.Algoritmai ir sudėtingumasVidutinis

Ką apskaičiuoja Floydo–Warshallo algoritmas ir kaip greitai?

  1. ATopologinę tvarką per O(V²)
  2. BMinimalų jungiamąjį medį per O(E log V)
  3. CTrumpiausius kelius iš vienos šaltinio viršūnės į visas kitas per O(V + E)
  4. DTrumpiausius kelius tarp visų viršūnių porų per O(V³)
10.Algoritmai ir sudėtingumasSunkus

Kodėl dvejetainė paieška vienkrypčiame susietajame sąraše neužtikrina O(log n) laiko?

  1. ADvejetainei paieškai reikia bent dvigubai daugiau atminties
  2. BSusietųjų sąrašų negalima surikiuoti
  3. CSusietojo sąrašo mazgų palyginimai lėtesni
  4. DIki vidurinio elemento nueiti reikia O(n) žingsnių, nes nėra tiesioginės prieigos pagal indeksą
11.Duomenų struktūrosVidutinis

Kaip dvejetainėje min krūvoje veikia extract-min?

  1. APašalinamas paskutinis masyvo elementas
  2. BPaskutinis elementas perkeliamas į šaknį ir leidžiamas žemyn (sift down)
  3. CPašalinama šaknis, o visi elementai pastumiami viena vieta į kairę
  4. DNaujo minimumo ieškoma visuose lapuose
12.Duomenų struktūrosSunkus

Kurią tiesinio zondavimo problemą dvigubas maišymas (double hashing) daugiausia sumažina?

  1. APoreikį saugoti raktus lentelėje
  2. BPirminį grupavimąsi (primary clustering), kai susidaro ilgos užimtų vietų sekos
  3. CRakto reikšmės skaitymo O(n) kainą
  4. DMaišos funkcijos poreikį
13.Grafų teorijaVidutinis

Jungus grafas turi 14 viršūnių ir 19 briaunų. Kiek briaunų k reikia pašalinti, kad liktų karkasinis medis?

|V| = 14|E| = 19
k =
14.Grafų teorijaSunkus
ABCDEF

Kiek yra 3 ilgio maršrutų iš F į B? Maršrutas gali kartoti viršūnes ir briaunas. Pažymėkite skaičių N.

M = gretimumo matricaL = 3
N =
15.Duomenų bazės ir SQLVidutinis

Išorinis raktas apibrėžtas su ON DELETE CASCADE. Kas nutinka ištrynus tėvinę eilutę?

  1. AVaikinių eilučių išorinis raktas automatiškai nustatomas į NULL
  2. BTrynimas visada atmetamas
  3. CJą nurodančios vaikinės eilutės ištrinamos automatiškai
  4. DTėvinė eilutė nukopijuojama į archyvo lentelę
16.Duomenų bazės ir SQLSunkus

Dviejų fazių blokavimas (2PL) užtikrina:

  1. AKonfliktų atžvilgiu serializuojamus tvarkaraščius (conflict-serializable)
  2. BKad jokių blokuočių nereikia
  3. CKad transakcijos niekada nelaukia
  4. DKad aklavietės niekada neįvyks
17.Kompiuterių tinklaiVidutinis

Kokį terpės prieigos metodą naudojo klasikinis bendrosios terpės (pusiau dupleksinis) Ethernet?

  1. ACSMA/CA
  2. BŽetono perdavimą
  3. CTDMA
  4. DCSMA/CD
18.Kompiuterių tinklaiSunkus

TCP ryšio langas 64 KB, apsisukimo laikas 100 ms, lango mastelis nenaudojamas. Koks apytikslis didžiausias jo našumas?

  1. AApie 5 Mbit/s
  2. BApie 50 Mbit/s
  3. CApie 0,5 Mbit/s
  4. DApie 640 Mbit/s
19.IPv4 potinkliaiVidutinis
255.255.255.12811111111111111111111111110000000tinklo bitaimazgo bitai

Potinklio kaukė yra 255.255.255.128. Kiek naudojamų mazgų adresų H jame yra?

255.255.255.128
H =
20.IPv4 potinkliaiSunkus
trečiasis oktetas 184 … 187112806413211618040201bendriskiriasi

Maršrutizatorius turi maršrutus į šiuos tinklus: 10.223.184.0/24, 10.223.185.0/24, 10.223.186.0/24, 10.223.187.0/24. Koks ilgiausias vieno apibendrinto maršruto, apimančio juos visus, prefikso ilgis p?

10.223.184.0/24 … 10.223.187.0/24
p =

3Tirpalai

1.Skaičiavimo sistemos

Atsakymas: U = 176

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

80 = 0101 0000
invertuota: 1010 1111
+1 → 1011 0000

Perskaitykite be ženklo

1011 0000₂ = 256 − 80 = 176

Atsakymas

U = 176
2.Skaičiavimo sistemos

Atsakymas: R = 32

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

AND duoda 1 tik ten, kur abu bitai yra 1.

0111 1000
AND 0010 0101
= 0010 0000

Rezultato reikšmė

0010 0000₂ = 32

Atsakymas

R = 32
3.Teiginių logika ir įrodymai

Atsakymas: (q ∨ r) ∧ ¬p

Loginis ekvivalentumas: dvi formulės yra ekvivalenčios (≡), kai kiekvienoje teisingumo lentelės eilutėje turi tą pačią reikšmę. Tautologija yra 1 kiekvienoje eilutėje, prieštara – 0 kiekvienoje eilutėje, o kontingencija nėra nei viena, nei kita. Naudingi dėsniai: De Morgano, ¬(a ∧ b) ≡ ¬a ∨ ¬b ir ¬(a ∨ b) ≡ ¬a ∧ ¬b; a → b ≡ ¬a ∨ b ≡ ¬b → ¬a (kontrapozicija); ¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b; ir distributyvumo dėsniai, a ∨ (b ∧ c) ≡ (a ∨ b) ∧ (a ∨ c).

Implikacijos dalys

a = q ∨ r, b = p

Implikacijos neigimas

¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b = (q ∨ r) ∧ ¬p

Atsakymas

(q ∨ r) ∧ ¬p

Jei prielaida lemia prieštarą, implikacija turi būti teisinga.

4.Teiginių logika ir įrodymai

Atsakymas: N = 10

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.

Stulpeliai

¬p; q ∧ ¬p; q → (q ∧ ¬p); p ∨ s; s ↔ r; (p ∨ s) ∨ (s ↔ r); (q → (q ∧ ¬p)) ∧ ((p ∨ s) ∨ (s ↔ r))

Skaidymas pagal p

p = 1: 4
p = 0: 6
N = 4 + 6 = 10

Atsakymas

N = 10
5.Skaitmeninė logika: elementai, Karno žemėlapiai ir trigeriai

Atsakymas: N = 4

Karno žemėlapiai: langeliai išdėstyti Grejaus kodu (00, 01, 11, 10), todėl gretimi langeliai, įskaitant esančius per kraštus, skiriasi tiksliai vienu kintamuoju. Sugrupuokite vienetus į 1, 2, 4, 8 arba 16 langelių stačiakampius, kuo didesnius ir kuo mažiau, kol bus padengtas kiekvienas vienetas. Kiekviena grupė yra vienas sandaugos narys: kintamieji, kurie joje nesikeičia. 2ᵏ langelių grupė netenka k kintamųjų. Nesvarbias reikšmes (X) galima naudoti grupėms didinti, bet jų dengti nebūtina. Grupuojant nulius, gaunama minimali POS forma.

ABCD000111100001111000011302141507161120131151140809111110

Sugrupuokite vienetus

Kiekviena grupė yra 2ᵏ langelių stačiakampis; kraštiniai langeliai yra priešingo krašto langelių kaimynai.

BD′
B′CD
AC
A′BC′

Minimali SOP forma

F = BD′ + B′CD + AC + A′BC′
N = 4

Atsakymas

N = 4
6.Skaitmeninė logika: elementai, Karno žemėlapiai ir trigeriai

Atsakymas: Q = 1

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.

Pilni ciklai

Kas 16 impulsų skaitiklis grįžta į tą pačią būseną.

46 = 2·16 + 14

Skaičius po likusių impulsų

Q = (15 − 14) mod 16 = 1
Q = 0001₂

Atsakymas

Q = 1
7.Skaičių teorija ir modulinė aritmetika

Atsakymas: x = 21

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).

50 atvirkštinis

r = 89, t = 0
r = 50, q = 1, t = 1
r = 39, q = 1, t = −1
r = 11, q = 3, t = 2
r = 6, q = 1, t = −7
r = 5, q = 1, t = 9
r = 1, q = 5, t = −16
50−1 ≡ 73 (mod 89)

Išspręskite

x ≡ 73·71 = 5183 ≡ 21 (mod 89)
patikra: 50·21 = 1050 ≡ 71 (mod 89)

Atsakymas

x = 21
8.Skaičių teorija ir modulinė aritmetika

Atsakymas: c = 1078

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

13 = 8 + 4 + 1
4991 ≡ 499 (mod 1271)
4992 ≡ 1156 (mod 1271)
4994 ≡ 515 (mod 1271)
4998 ≡ 857 (mod 1271)
49913 ≡ 499·515·857 ≡ 1078 (mod 1271)

Šifrograma

c = 1078

Atsakymas

c = 1078
9.Algoritmai ir sudėtingumas

Atsakymas: D · Trumpiausius kelius tarp visų viršūnių porų per O(V³)

Kodėl tai yra atsakymas

Floydo–Warshallo algoritmas yra dinaminio programavimo algoritmas, kuris paeiliui leidžia kiekvieną viršūnę naudoti kaip tarpinį tašką, sunaudodamas O(V³) laiko.

Atsakymas

D · Trumpiausius kelius tarp visų viršūnių porų per O(V³)
10.Algoritmai ir sudėtingumas

Atsakymas: D · Iki vidurinio elemento nueiti reikia O(n) žingsnių, nes nėra tiesioginės prieigos pagal indeksą

Kodėl tai yra atsakymas

Dvejetainei paieškai reikia O(1) prieigos prie vidurio; susietajame sąraše ėjimas iki jo kainuoja tiesinį laiką, todėl iš viso gaunama O(n).

Atsakymas

D · Iki vidurinio elemento nueiti reikia O(n) žingsnių, nes nėra tiesioginės prieigos pagal indeksą
11.Duomenų struktūros

Atsakymas: B · Paskutinis elementas perkeliamas į šaknį ir leidžiamas žemyn (sift down)

Kodėl tai yra atsakymas

Paskutinis elementas užpildo tuščią vietą šaknyje ir keičiamas vietomis su mažesniuoju vaiku, kol galioja krūvos savybė; tai užtrunka O(log n).

Atsakymas

B · Paskutinis elementas perkeliamas į šaknį ir leidžiamas žemyn (sift down)
12.Duomenų struktūros

Atsakymas: B · Pirminį grupavimąsi (primary clustering), kai susidaro ilgos užimtų vietų sekos

Kodėl tai yra atsakymas

Tiesinis zondavimas žengia po 1, todėl užimtos sekos auga ir susilieja; dvigubas maišymas žingsnio dydžiui naudoja antrą maišos funkciją, todėl skirtingi raktai zonduoja skirtingas sekas.

Atsakymas

B · Pirminį grupavimąsi (primary clustering), kai susidaro ilgos užimtų vietų sekos
13.Grafų teorija

Atsakymas: k = 6

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.

Karkasinio medžio briaunos

14 − 1 = 13

Pašalintinos briaunos

k = 19 − 13 = 6

Atsakymas

k = 6
14.Grafų teorija

Atsakymas: N = 3

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

Dar vienas žingsnis

(M³)FB = 0·0 + 2·0 + 1·1 + 1·1 + 1·1 + 2·0 = 3

Atsakymas

N = 3
15.Duomenų bazės ir SQL

Atsakymas: C · Ją nurodančios vaikinės eilutės ištrinamos automatiškai

Kodėl tai yra atsakymas

CASCADE trynimą perduoda nurodančioms eilutėms; kiti variantai yra RESTRICT/NO ACTION (atmesti) ir SET NULL.

Atsakymas

C · Ją nurodančios vaikinės eilutės ištrinamos automatiškai
16.Duomenų bazės ir SQL

Atsakymas: A · Konfliktų atžvilgiu serializuojamus tvarkaraščius (conflict-serializable)

Kodėl tai yra atsakymas

2PL garantuoja serializuojamumą, tačiau aklavietės (deadlocks) vis dar galimos, todėl jas reikia aptikti arba jų išvengti.

Atsakymas

A · Konfliktų atžvilgiu serializuojamus tvarkaraščius (conflict-serializable)
17.Kompiuterių tinklai

Atsakymas: D · CSMA/CD

Kodėl tai yra atsakymas

Daugkartinė prieiga su nešlio jutimu ir kolizijų aptikimu: aptikusios koliziją stotys sustoja ir bando vėl po atsitiktinės delsos. Visiškai dupleksiniame komutuojamame Ethernet kolizijų nėra.

Atsakymas

D · CSMA/CD
18.Kompiuterių tinklai

Atsakymas: A · Apie 5 Mbit/s

Kodėl tai yra atsakymas

Našumas ≤ langas / RTT = 65,536 × 8 bitų / 0,1 s ≈ 5,2 Mbit/s, kad ir kokia sparti būtų jungtis.

Atsakymas

A · Apie 5 Mbit/s
19.IPv4 potinkliai

Atsakymas: H = 126

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).

Prefikso ilgis

255.255.255.128 = /25

Naudojami mazgai

27 − 2 = 126

Atsakymas

H = 126
20.IPv4 potinkliai

Atsakymas: p = 22

Maršrutų apibendrinimas: apibendrintas maršrutas a.b.c.0/p apima visus tinklus, kurių pirmieji p bitai sutampa. Pirmojo ir paskutinio tinklo besiskiriantį oktetą užrašykite dvejetainiu pavidalu; bendrų pradinių bitų skaičius, pridėjus ankstesnių oktetų bitus, yra ilgiausias apibendrinimo prefiksas.

Palyginkite bitus

184 = 10111000
187 = 10111011
bendri pradiniai bitai: 6

Prefikso ilgis

p = 16 + 6 = 22

Atsakymas

p = /22

Apibendrintas maršrutas: 10.223.184.0/22

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