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
pozicijų vertės papildomajame kode1−12816403211608141211

8 bitų seka 1101 0111 saugo sveikąjį skaičių su ženklu papildomajame kode. Kokia jo reikšmė N dešimtainėje sistemoje?

1101 01118 bit
N =
2.Skaičiavimo sistemosSunkus
16 bit1 px1920 px1080 pxM = ? KiB

Nesuspaustas vaizdas yra 1920 × 1080 pikselių, 16 bitų pikseliui. Kiek atminties M jis užima, KiB (1 KiB = 1024 baitai)?

1920 × 1080 px16 bit/px1 KiB = 1024 B
M = KiB
3.Teiginių logika ir įrodymaiVidutinis
(p ∨ r) ∧ (p ∨ q)p ∧ (r ∨ q)(p ∨ r) ∧ q(p ∧ r) ∨ (p ∧ q)

Kuri formulė yra logiškai ekvivalenti p ∨ (r ∧ q)? Spustelėkite ją.

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

Duotos prielaidos (p ∧ q) → r; p; ¬r. Kokia išvada iš jų išplaukia? Spustelėkite ją.

(p ∧ q) → rp¬r
  1. 1q ∧ ¬r
  2. 2¬q
  3. 3r
  4. 4q
5.Skaitmeninė logika: elementai, Karno žemėlapiai ir trigeriaiVidutinis
ABC000111100101324576

Supaprastinkite F = A′B′C′ + ABC + BC′ iki minimalios sandaugų sumos formos. Kiek literalų L turi supaprastinta išraiška?

F = A′B′C′ + ABC + BC′
L =
6.Skaitmeninė logika: elementai, Karno žemėlapiai ir trigeriaiSunkus
DQ3​Q3​DQ2​Q2​DQ1​Q1​DQ0​Q0​CLKSHIFT

4 bitų postūmio registras Q₃Q₂Q₁Q₀ laiko 1001. Kiekvienu taktiniu frontu bitai pasislenka per vieną vietą į dešinę (Q₃ → Q₂ → Q₁ → Q₀, Q₀ prarandamas), o nuoseklusis įėjimas patenka į Q₃. Nuoseklusis įėjimas yra 0, 0, 1, 1, 1 5 frontais. Nurodykite galutinę būseną Q = Q₃Q₂Q₁Q₀ dešimtainiu skaičiumi.

Q₃Q₂Q₁Q₀ = 10010, 0, 1, 1, 1
Q =
7.Skaičių teorija ir modulinė aritmetikaVidutinis

Raskite mažiausią teigiamą sveikąjį skaičių x, kur x ≡ 1 (mod 3) ir x ≡ 2 (mod 5).

x ≡ 1 (mod 3)x ≡ 2 (mod 5)
x =
8.Skaičių teorija ir modulinė aritmetikaSunkus
mc = me​ mod ncm = cd​ mod nm(n, e) = (481, 23)d = ?

RSA raktas naudoja pirminius skaičius p = 13 ir q = 37 bei viešąjį rodiklį e = 23. Raskite privatųjį rodiklį d (0 < d < φ(n)).

p = 13q = 37e = 23
d =
9.Algoritmai ir sudėtingumasVidutinis

Kam lygus rekurentinės lygties T(n) = 2T(n/2) + O(1) sprendinys?

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

Kuris algoritmas randa minimalų jungiamąjį medį, pakartotinai pridėdamas pigiausią briauną, kuri nesudaro ciklo?

  1. ADijkstros algoritmas
  2. BFloido–Voršalo algoritmas
  3. CPrimo algoritmas, pradedant nuo vienos viršūnės
  4. DKruskalo algoritmas
11.Duomenų struktūrosVidutinis

Kaip dvejetainėje min krūvoje veikia extract-min?

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

Objektas saugomas kaip raktas maišos atvaizdyje, o paskui pakeičiamas laukas, kurį naudoja jo maišos funkcija. Koks tikėtinas rezultatas?

  1. AObjekto paieška gali nepavykti, nes jis yra senosios maišos reikšmės kibire
  2. BAtvaizdis automatiškai perkelia raktą į naują kibirą
  3. CAtvaizdis išmeta klaidą tą akimirką, kai laukas pasikeičia
  4. DNiekas nepasikeičia, nes rakto maišos reikšmė skaičiuojama tik vieną kartą programai pasileidus
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
86141591109ABCDEF

Dijkstros algoritmu raskite trumpiausio kelio nuo A iki F svertiniame grafe ilgį d(F).

pradžia: Apabaiga: F
d(F) =
15.Duomenų bazės ir SQLVidutinis

Ką atlieka ROLLBACK TO SAVEPOINT s1?

  1. AAtšaukia pakeitimus, padarytus po išsaugojimo taško s1, palikdamas transakciją atvirą
  2. BAtšaukia visą transakciją nuo pradžios
  3. CUžbaigia transakciją ir viską patvirtina
  4. DIštrina išsaugojimo tašką ir visas nuo tada pakeistas lenteles
16.Duomenų bazės ir SQLSunkus

Ką užklausai parodo EXPLAIN (arba EXPLAIN ANALYZE PostgreSQL)?

  1. AOptimizatoriaus pasirinktą vykdymo planą, pvz., peržiūras ir sujungimo metodus
  2. BTik užklausos perrašymą reliacinės algebros žymėjimu
  3. CUžklausą vykdžiusių naudotojų sąrašą
  4. DKiekvieno užklausos SQL raktažodžio reikšmę
17.Kompiuterių tinklaiVidutinis

Kas būdinga paskirstytajai paslaugos trikdymo (DDoS) atakai?

  1. AUžpuolikas iš netoliese stovinčio automobilio skaito nešifruotą Wi-Fi srautą
  2. BVirusas ištrina failus viename kompiuteryje
  3. CVienas užpuolikas spėja naudotojo slaptažodį
  4. DDaug užvaldytų kompiuterių užtvindo taikinį srautu
18.Kompiuterių tinklaiSunkus

Stotys A ir C abi pasiekia prieigos tašką B, bet viena kitos negirdi, todėl jų kadrai susiduria ties B. Kaip padeda 802,11?

  1. APasirenkamais RTS/CTS mainais: prieigos taško CTS liepia visoms netoliese esančioms stotims palaukti
  2. BPadidindamas kadrų TTL
  3. CMaršrutizuodamas A kadrus per C
  4. DPriversdamas A ir C naudoti kolizijų aptikimą, kad jos nustotų siųsti, kai kadrai persidengia
19.IPv4 potinkliaiVidutinis
/24 → /2611111111111111111111111111000000tinklo bitaimazgo bitai

Tinklą 192.168.10.0/24 reikia padalyti į bent 3 vienodų potinklių. Jei pasiskolinsite kuo mažiau bitų, kiek naudojamų mazgų H turės kiekvienas potinklis?

192.168.10.0/243 subnets
H =
20.IPv4 potinkliaiSunkus
trečiasis oktetas = 26012806403211618041201tinklasmazgas

Mazgo adresas yra 172.20.26.159/21. Koks jo tinklo adreso trečiasis oktetas x?

172.20.26.159/21
x =

3Tirpalai

1.Skaičiavimo sistemos

Atsakymas: N = −41

Pozicinės skaičiavimo sistemos: kiekvienas skaitmuo vertas savo reikšmės, padaugintos iš pagrindo laipsnio. Dvejetainėje sistemoje pozicijos vertos 1, 2, 4, 8, 16, …, šešioliktainėje 1, 16, 256, …, o A–F reiškia 10–15. 8 bitų papildomajame kode kairysis bitas vertas −128 vietoj +128; taip saugomi neigiami skaičiai.

Sudėkite vertes

Kiti bitai išlaiko įprastas teigiamas vertes.

−128 + 64 + 16 + 4 + 2 + 1 = −41

Atsakymas

N = −41
2.Skaičiavimo sistemos

Atsakymas: M = 4050 KiB

Pozicinės skaičiavimo sistemos: kiekvienas skaitmuo vertas savo reikšmės, padaugintos iš pagrindo laipsnio. Dvejetainėje sistemoje pozicijos vertos 1, 2, 4, 8, 16, …, šešioliktainėje 1, 16, 256, …, o A–F reiškia 10–15. 8 bitų papildomajame kode kairysis bitas vertas −128 vietoj +128; taip saugomi neigiami skaičiai.

Bitai ir baitai

1920·1080·16 = 33177600 bit = 4147200 B

Paverskite į KiB

4147200/1024 = 4050 KiB

Atsakymas

M = 4050 KiB
3.Teiginių logika ir įrodymai

Atsakymas: (p ∨ r) ∧ (p ∨ q)

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).

Dėsnis

∨ yra distributyvi ∧ atžvilgiu: a ∨ (b ∧ c) ≡ (a ∨ b) ∧ (a ∨ c).
p ∨ (r ∧ q) ≡ (p ∨ r) ∧ (p ∨ q)

Patikrinkite teisingumo lentele

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

Atsakymas

(p ∨ r) ∧ (p ∨ q)

Stulpeliai po brūkšniu yra variantai pateikta tvarka.

4.Teiginių logika ir įrodymai

Atsakymas: ¬q

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.

Eilutės, kuriose visos prielaidos teisingos

p = 1, q = 0, r = 0: q ∧ ¬r = 0, ¬q = 1, r = 0, q = 0

Išvada

¬q (modus tollens su konjunkcija)

Atsakymas

¬q
5.Skaitmeninė logika: elementai, Karno žemėlapiai ir trigeriai

Atsakymas: L = 4

Būlio algebra: išraiškas supaprastinančios taisyklės yra X + X′ = 1 ir X·X′ = 0, X + X = X, sugėrimas X + X·Y = X, jungimo taisyklė X·Y + X·Y′ = X, X + X′Y = X + Y ir konsensuso teorema XY + X′Z + YZ = XY + X′Z. De Morgano dėsniai (X·Y)′ paverčia X′ + Y′, o (X + Y)′ – X′·Y′. Karno žemėlapis šias taisykles taiko grafiškai: kiekviena dviejų gretimų langelių grupė yra vienas XY + XY′ = X taikymas.

Išraiškos mintermos

A′B′C′ → m(0)
ABC → m(7)
BC′ → m(2, 6)
ABC00011110011001031204051716

Sugrupuokite ir nuskaitykite

F = A′C′ + AB

Suskaičiuokite literalus

L = 4

Atsakymas

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

Atsakymas: Q = 14

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.

Būsena po kiekvieno fronto

1001 → 0100 → 0010 → 1001 → 1100 → 1110

Dešimtainė reikšmė

1110₂ = 14

Atsakymas

Q = 14
7.Skaičių teorija ir modulinė aritmetika

Atsakymas: x = 7

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).

Pirmoji kongruencija

x = 1 + 3k

Antroji kongruencija

1 + 3k ≡ 2 (mod 5) → 3k ≡ 1 (mod 5)
k ≡ 2·1 ≡ 2 (mod 5)

Rezultatas

x = 1 + 3·2 = 7
x = 7
patikra: 7 mod 3 = 1, 7 mod 5 = 2

Atsakymas

x = 7
8.Skaičių teorija ir modulinė aritmetika

Atsakymas: d = 263

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.

Modulis ir Oilerio funkcija

n = 13·37 = 481
φ(n) = 12·36 = 432

Išplėstinis Euklido algoritmas

r = 432, t = 0
r = 23, q = 18, t = 1
r = 18, q = 1, t = −18
r = 5, q = 3, t = 19
r = 3, q = 1, t = −75
r = 2, q = 1, t = 94
r = 1, q = 2, t = −169

Privatusis rodiklis

d = 263
patikra: 23·263 = 6049 = 14·432 + 1

Atsakymas

d = 263
9.Algoritmai ir sudėtingumas

Atsakymas: B · O(n)

Kodėl tai yra atsakymas

Pagal pagrindinę teoremą (master theorem) nlog₂ 2 = n dominuoja pastovų darbą, todėl T(n) = Θ(n), kaip ieškant maksimumo dalijant pusiau.

Atsakymas

B · O(n)
10.Algoritmai ir sudėtingumas

Atsakymas: D · Kruskalo algoritmas

Kodėl tai yra atsakymas

Kruskalo algoritmas surikiuoja briaunas pagal svorį ir prideda jas, jei jos jungia skirtingas komponentes; Primo algoritmas augina vieną medį nuo pradinės viršūnės.

Atsakymas

D · Kruskalo algoritmas
11.Duomenų struktūros

Atsakymas: A · 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

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

Atsakymas: A · Objekto paieška gali nepavykti, nes jis yra senosios maišos reikšmės kibire

Kodėl tai yra atsakymas

Rakto vieta buvo parinkta pagal senąją maišos reikšmę; su nauja maišos reikšme paieška ieško netinkamame kibire, todėl raktai turėtų būti nekeičiami.

Atsakymas

A · Objekto paieška gali nepavykti, nes jis yra senosios maišos reikšmės kibire
13.Grafų teorija

Atsakymas: Oilerio ciklas

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) = 4, deg(C) = 2, deg(D) = 2, deg(E) = 2

Nelyginės viršūnės

0
Oilerio ciklas

Atsakymas

Oilerio ciklas
14.Grafų teorija

Atsakymas: d(F) = 24

Trumpiausi keliai ir karkasiniai medžiai: Dijkstros algoritmas kiekviename etape užfiksuoja po vieną viršūnę: neužfiksuotą viršūnę su mažiausiu preliminariu atstumu. Tada jos atstumas galutinis, o kiekvienas kaimynas v gauna d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v)). Kruskalio algoritmas sudaro minimalų karkasinį medį imdamas briaunas nuo lengvų iki sunkių ir praleisdamas kiekvieną briauną, kuri uždarytų ciklą; Primo algoritmas augina vieną medį iš pradinės viršūnės visada pridėdamas lengviausią iš jo išeinančią briauną. Karkasinis medis su n viršūnių turi n − 1 briauną.

Dijkstra etapas po etapo

Kiekviena eilutė: užfiksuota viršūnė, jos galutinis atstumas ir kaimynai, kurių atstumas pagerėja.

A (0): B: 8, C: 6
C (6): E: 15
B (8): D: 23
E (15): F: 25
D (23): F: 24
F (24)

Trumpiausias kelias

A → B → D → F
d(F) = 24

Atsakymas

d(F) = 24
15.Duomenų bazės ir SQL

Atsakymas: A · Atšaukia pakeitimus, padarytus po išsaugojimo taško s1, palikdamas transakciją atvirą

Kodėl tai yra atsakymas

Išsaugojimo taškas pažymi vietą transakcijos viduje; grįžus į jį atšaukiamas vėlesnis darbas, o ankstesni pakeitimai lieka laukti COMMIT.

Atsakymas

A · Atšaukia pakeitimus, padarytus po išsaugojimo taško s1, palikdamas transakciją atvirą
16.Duomenų bazės ir SQL

Atsakymas: A · Optimizatoriaus pasirinktą vykdymo planą, pvz., peržiūras ir sujungimo metodus

Kodėl tai yra atsakymas

EXPLAIN parodo planą (indekso ar nuoseklias peržiūras, sujungimo algoritmus, numatomas sąnaudas); EXPLAIN ANALYZE dar įvykdo užklausą ir praneša faktinį laiką.

Atsakymas

A · Optimizatoriaus pasirinktą vykdymo planą, pvz., peržiūras ir sujungimo metodus
17.Kompiuterių tinklai

Atsakymas: D · Daug užvaldytų kompiuterių užtvindo taikinį srautu

Kodėl tai yra atsakymas

DDoS atakos metu daug šaltinių perkrauna serverį ar jungtį, todėl teisėti naudotojai negali būti aptarnauti. Dėl daugybės šaltinių paprastas blokavimas sunkus.

Atsakymas

D · Daug užvaldytų kompiuterių užtvindo taikinį srautu
18.Kompiuterių tinklai

Atsakymas: A · Pasirenkamais RTS/CTS mainais: prieigos taško CTS liepia visoms netoliese esančioms stotims palaukti

Kodėl tai yra atsakymas

Stotis siunčia Request to Send; prieigos taškas atsako Clear to Send, kurį girdi kiekviena jo zonoje esanti stotis, todėl paslėptos stotys atideda siuntimą rezervuotam laikui.

Atsakymas

A · Pasirenkamais RTS/CTS mainais: prieigos taško CTS liepia visoms netoliese esančioms stotims palaukti
19.IPv4 potinkliai

Atsakymas: H = 62

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).

Skolinami bitai

22 = 4 ≥ 3 → b = 2, /26

Mazgai potinklyje

26 − 2 = 62

Atsakymas

H = 62
20.IPv4 potinkliai

Atsakymas: x = 24

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).

Bloko dydis trečiajame oktete

23 = 8

Šio mazgo potinklis

tinklas: 172.20.24.0
transliacija: 172.20.31.255

Atsakymas

x = 24

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