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 −61 8 bitų dvejetainiu papildomuoju kodu. Skaitant kaip skaičių be ženklo, kokia šablono reikšmė U?

N = −618 bit
U =
2.Skaičiavimo sistemosSunkus
10 bitų dvejetainis papildomasis kodas, N = ??ženklas?????????

Koks yra mažiausias (labiausiai neigiamas) sveikasis skaičius N, kurį galima užrašyti 10 bitų papildomuoju kodu?

10 bit
N =
3.Teiginių logika ir įrodymaiVidutinis
tautologijaprieštarakontingencija

Ar p → (p ∨ r) yra tautologija, prieštara ar kontingencija? Spustelėkite savo atsakymą.

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

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

(p ∧ r) → qp¬q
  1. 1q
  2. 2r
  3. 3r ∧ ¬q
  4. 4¬r
5.Skaitmeninė logika: elementai, Karno žemėlapiai ir trigeriaiVidutinis
ABCD000111100001111010110302141517061120131150141809111010

Karno žemėlapiu raskite minimalią F(A, B, C, D) = Σm(0, 1, 4, 5, 7, 8, 11, 12, 15) sandaugų sumos (SOP) formą. Kiek iš viso literalų L ji turi (su brūkšneliu žymimas kintamasis skaičiuojamas kaip vienas literalas)?

F(A, B, C, D) = Σm(0, 1, 4, 5, 7, 8, 11, 12, 15)
L =
6.Skaitmeninė logika: elementai, Karno žemėlapiai ir trigeriaiSunkus
DQ0​Q0​DQ1​Q1​DQ2​Q2​CLKJOHNSON

Johnsono (susuktas žiedinis) skaitiklis sudarytas iš 3 D trigerių, invertuotas paskutinis išėjimas grąžinamas į pirmąjį įėjimą, ir pradeda nuo visų nulių. Kiek skirtingų būsenų N jis praeina?

n = 3
N =
7.Skaičių teorija ir modulinė aritmetikaVidutinis

Išspręskite 49x ≡ 21 (mod 61). Pateikite sprendinį x, kur 0 < x < 61.

49x ≡ 21 (mod 61)
x =
8.Skaičių teorija ir modulinė aritmetikaSunkus

29 yra pirminis skaičius. Pasinaudokite mažąja Ferma teorema ir raskite 2362467 mod 29.

p = 29k = 62467
2362467 mod 29 =
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(n²)
  3. CO(n)
  4. DO(2ⁿ)
10.Algoritmai ir sudėtingumasSunkus

Taikant pagrindinę teoremą (master theorem), T(n) = 8T(n/2) + O(n²) sprendinys yra:

  1. AΘ(n²)
  2. BΘ(n³)
  3. CΘ(n log n)
  4. DΘ(n² log n)
11.Duomenų struktūrosVidutinis

Kaip rasti mažiausią raktą dvejetainiame paieškos medyje?

  1. ANuo šaknies eiti dešiniaisiais vaikais, kol nebėra dešiniojo vaiko
  2. BAplankyti kiekvieną lapą ir juos palyginti
  3. CNuo šaknies eiti kairiaisiais vaikais, kol nebėra kairiojo vaiko
  4. DPažiūrėti tik į šaknį
12.Duomenų struktūrosSunkus

Koks pagrindinis šuolių sąrašo (skip list) pranašumas prieš surikiuotą susietąjį sąrašą?

  1. ATikėtina O(log n) paieška naudojant kelis į priekį rodančių rodyklių lygmenis
  2. BGarantuota O(1) paieška, nes kiekvienas mazgas saugo rodyklę į kiekvieną kitą mazgą
  3. CJis nenaudoja papildomos atminties
  4. DJis saugo raktus be tvarkos
13.Grafų teorijaVidutinis

Jungus grafas turi 6 viršūnių ir 6 briaunų. Kiek briaunų k reikia pašalinti, kad liktų karkasinis medis?

|V| = 6|E| = 6
k =
14.Grafų teorijaSunkus
101412931465ABCDEFG

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

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

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

  1. ADROP TABLE
  2. BALTER TABLE
  3. CDELETE FROM su WHERE sąlyga
  4. DTRUNCATE TABLE
16.Duomenų bazės ir SQLSunkus

Lentelės enrolment(student_id, course_id, student_name, grade) raktas yra (student_id, course_id). Kurią normalinę formą ji pažeidžia?

  1. AJokios, ji yra BCNF
  2. BAntrąją normalinę formą, nes student_name priklauso tik nuo student_id
  3. CPirmąją normalinę formą, nes stulpelyje grade nėra atominių reikšmių
  4. DTik trečiąją normalinę formą, nes grade priklauso nuo student_name
17.Kompiuterių tinklaiVidutinis

Kuris IPv4 antraštės laukas neleidžia paketams amžinai cirkuliuoti maršrutizavimo kilpoje?

  1. AGyvavimo laikas (TTL)
  2. BPaslaugos tipas
  3. CIdentifikatorius
  4. DAntraštės kontrolinė suma
18.Kompiuterių tinklaiSunkus

Kuo slankiojo lango protokoluose po vieno kadro praradimo Go-Back-N skiriasi nuo Selective Repeat?

  1. AAbu persiunčia visą langą nuo pradžių
  2. BNė vienas niekada nepersiunčia prarastų kadrų
  3. CGo-Back-N persiunčia tik prarastą kadrą; Selective Repeat – tą kadrą ir visus vėlesnius
  4. DGo-Back-N persiunčia prarastą kadrą ir visus vėlesnius; Selective Repeat – tik prarastą kadrą
19.IPv4 potinkliaiVidutinis
/20 → /2311111111111111111111111000000000tinklo bitaimazgo bitai

Tinklas 10.112.112.0/20 padalytas į vienodus potinklius su prefiksu /23. Kiek yra potinklių N?

10.112.112.0/20/23
N =
20.IPv4 potinkliaiSunkus
trečiasis oktetas 91 … 93012816403211618041211bendriskiriasi

Maršrutizatorius turi maršrutus į šiuos tinklus: 10.46.91.0/24, 10.46.92.0/24, 10.46.93.0/24. Koks ilgiausias vieno apibendrinto maršruto, apimančio juos visus, prefikso ilgis p?

10.46.91.0/24 … 10.46.93.0/24
p =

3Tirpalai

1.Skaičiavimo sistemos

Atsakymas: U = 195

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

61 = 0011 1101
invertuota: 1100 0010
+1 → 1100 0011

Perskaitykite be ženklo

1100 0011₂ = 256 − 61 = 195

Atsakymas

U = 195
2.Skaičiavimo sistemos

Atsakymas: N = −512

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.

Labiausiai neigiama reikšmė

−29 = −512

Atsakymas

N = −512
3.Teiginių logika ir įrodymai

Atsakymas: tautologija

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).

Teisingumo lentelė eilutė po eilutės

p = 1, r = 1: p ∨ r = 1, p → (p ∨ r) = 1
p = 1, r = 0: p ∨ r = 1, p → (p ∨ r) = 1
p = 0, r = 1: p ∨ r = 1, p → (p ∨ r) = 1
p = 0, r = 0: p ∨ r = 0, p → (p ∨ r) = 1

Klasifikuokite

p → (p ∨ r): 1, 1, 1, 1
1 kiekvienoje eilutėje: tautologija.

Atsakymas

tautologija
4.Teiginių logika ir įrodymai

Atsakymas: ¬r

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 = 0, r = 0, r ∧ ¬q = 0, ¬r = 1

Išvada

¬r (modus tollens su konjunkcija)

Atsakymas

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

Atsakymas: L = 10

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.

ABCD000111100001111010110302141517061120131150141809111010

Sugrupuokite vienetus

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

C′D′
BCD
A′C′
ACD

Minimali SOP forma

F = C′D′ + BCD + A′C′ + ACD
L = 10

Atsakymas

L = 10

Egzistuoja kitas to paties dydžio grupavimas; jis turi tiek pat narių ir literalų.

6.Skaitmeninė logika: elementai, Karno žemėlapiai ir trigeriai

Atsakymas: N = 6

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.

Seka 3 trigeriams

000 → 100 → 110 → 111 → 011 → 001

Būsenų skaičius

N = 6

Atsakymas

N = 6
7.Skaičių teorija ir modulinė aritmetika

Atsakymas: x = 44

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).

49 atvirkštinis

r = 61, t = 0
r = 49, q = 1, t = 1
r = 12, q = 4, t = −1
r = 1, q = 12, t = 5
49−1 ≡ 5 (mod 61)

Išspręskite

x ≡ 5·21 = 105 ≡ 44 (mod 61)
patikra: 49·44 = 2156 ≡ 21 (mod 61)

Atsakymas

x = 44
8.Skaičių teorija ir modulinė aritmetika

Atsakymas: 2362467 mod 29 = 24

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.

Suredukuokite rodiklį

62467 mod 28 = 27
2362467 ≡ 2327 (mod 29)

Mažas laipsnis

2327 mod 29 = 24

Atsakymas

2362467 mod 29 = 24
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: B · Θ(n³)

Kodėl tai yra atsakymas

log₂ 8 = 3, o n² auga lėčiau nei n³, todėl dominuoja lapai: Θ(n³).

Atsakymas

B · Θ(n³)
11.Duomenų struktūros

Atsakymas: C · Nuo šaknies eiti kairiaisiais vaikais, kol nebėra kairiojo vaiko

Kodėl tai yra atsakymas

Kairiausias mazgas medyje neturi mažesnio rakto, todėl jis yra minimumas; kaina proporcinga aukščiui.

Atsakymas

C · Nuo šaknies eiti kairiaisiais vaikais, kol nebėra kairiojo vaiko
12.Duomenų struktūros

Atsakymas: A · Tikėtina O(log n) paieška naudojant kelis į priekį rodančių rodyklių lygmenis

Kodėl tai yra atsakymas

Atsitiktiniai lygmenys leidžia paieškai praleisti daug mazgų, todėl paieškos, įterpimo ir šalinimo tikėtinas sudėtingumas yra O(log n).

Atsakymas

A · Tikėtina O(log n) paieška naudojant kelis į priekį rodančių rodyklių lygmenis
13.Grafų teorija

Atsakymas: k = 1

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

6 − 1 = 5

Pašalintinos briaunos

k = 6 − 5 = 1

Atsakymas

k = 1
14.Grafų teorija

Atsakymas: d(F) = 20

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: 10
B (10): D: 11, G: 24
D (11): E: 23, F: 20
F (20)
E (23): C: 27
G (24)
C (27)

Trumpiausias kelias

A → B → D → F
d(F) = 20

Atsakymas

d(F) = 20
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 · Antrąją normalinę formą, nes student_name priklauso tik nuo student_id

Kodėl tai yra atsakymas

student_name priklauso tik nuo rakto dalies – tai dalinė priklausomybė; jį perkėlus į studentų lentelę, 2NF pažeidimas ištaisomas.

Atsakymas

B · Antrąją normalinę formą, nes student_name priklauso tik nuo student_id
17.Kompiuterių tinklai

Atsakymas: A · Gyvavimo laikas (TTL)

Kodėl tai yra atsakymas

Kiekvienas maršrutizatorius sumažina TTL; pasiekus nulį, paketas atmetamas ir paprastai išsiunčiamas ICMP pranešimas Time Exceeded. IPv6 jis vadinamas šuolių riba (hop limit).

Atsakymas

A · Gyvavimo laikas (TTL)
18.Kompiuterių tinklai

Atsakymas: D · Go-Back-N persiunčia prarastą kadrą ir visus vėlesnius; Selective Repeat – tik prarastą kadrą

Kodėl tai yra atsakymas

Go-Back-N gavėjas ne eilės tvarka atėjusius kadrus atmeta, todėl siuntėjas turi pakartoti viską po praradimo. Selective Repeat juos saugo buferyje ir prašo tik trūkstamo.

Atsakymas

D · Go-Back-N persiunčia prarastą kadrą ir visus vėlesnius; Selective Repeat – tik prarastą kadrą
19.IPv4 potinkliai

Atsakymas: N = 8

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).

Pasiskolinti bitai

23 − 20 = 3

Potinklių skaičius

N = 23 = 8

Atsakymas

N = 8

Kiekviename /23 potinklyje yra 29 − 2 = 510 naudojamų mazgų adresų.

20.IPv4 potinkliai

Atsakymas: p = 21

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

91 = 01011011
93 = 01011101
bendri pradiniai bitai: 5

Prefikso ilgis

p = 16 + 5 = 21

Atsakymas

p = /21

Apibendrintas maršrutas: 10.46.88.0/21 (jis taip pat apima tinklų, kurių nėra sąraše: 5).

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