Talstelsels
- Plaatswaarden
- binair 2k, octaal 8k, hex 16k
- Naar decimaal
- Σ dk·bk
- Vanuit decimaal
- deel door het grondtal en lees de resten van onder naar boven
- Hex ↔ binair
- één hexcijfer = 4 bits
- Two's complement
- inverteer de bits en tel 1 op
Formuleoverzichten, de belangrijkste methodestappen voor elk onderwerp en 20 oefenopgaven, met volledige oplossingen achterin.
Het 8-bits patroon 0100 1011 slaat een geheel getal met teken op in two's complement. Wat is de waarde N in decimaal?
Stel de bits in op het 8-bits resultaat van 0111 0001 XOR 1101 0111. Wat is de waarde R van het resultaat in decimaal?
Is ((p → r) ∧ ¬r) → ¬p een tautologie, een contradictie of een contingentie? Klik op je antwoord.
De premissen a → c; c → b zijn gegeven. Welke conclusie volgt eruit? Klik erop.
In deze Karnaugh-kaart heeft precies één 1 geen naburige 1, dus hij blijft een groep van één cel (een volledige minterm van vier literals) in de minimale SOP-vorm. Buren over de randen van de kaart tellen mee. Klik op die cel.
Een synchrone mod-7-teller telt 0, 1, …, 6 en keert dan terug naar 0. Hij begint bij 3. Welke stand Q (decimaal) toont hij na 23 klokpulsen?
Vind de inverse van 5 modulo 43: het getal x met 0 < x < 43 en 5·x ≡ 1 (mod 43).
41 is een priemgetal. Gebruik de kleine stelling van Fermat om 1711164 mod 41 te vinden.
Waarom schakelen veel sorteerroutines in bibliotheken over op insertion sort voor heel kleine deelarrays?
Wat zijn de tijd- en ruimtekosten van het berekenen van het n-de Fibonaccigetal met een lus die alleen de laatste twee waarden bewaart?
Hoeveel geheugen gebruikt een adjacentiematrix voor een graaf met V knopen?
Waarom gebruiken databases voor indexen vaak B+-bomen in plaats van gewone B-bomen?
Een boom heeft 2 hoekpunten van graad 4, 3 hoekpunten van graad 5, 4 hoekpunten van graad 2, en al zijn andere hoekpunten zijn bladeren (graad 1). Hoeveel bladeren L heeft hij?
Het algoritme van Prim bouwt een minimaal opspannende boom vanaf hoekpunt C. Klik op de kant die het toevoegt als kant nummer 2.
De derde normaalvorm (3NF) verwijdert:
Twee transacties lezen allebei stock = 10, trekken er elk 1 van af en schrijven het resultaat weg, wat 9 oplevert in plaats van 8. Welke anomalie is dit?
Welke van deze is een privé-IPv4-adresbereik?
Een DNS-cache-poisoningaanval heeft als doel:
Een subnet gebruikt het masker 255.255.255.252. Hoeveel bruikbare hostadressen H heeft het?
Het netwerk 192.168.146.0/24 wordt met VLSM verdeeld over deze LAN’s: A: 82 hosts, B: 25 hosts, C: 12 hosts, D: 62 hosts. Subnetten worden vanaf .0 omhoog toegewezen, het LAN met de meeste hosts eerst, elk met het kleinste subnet dat past. Wat is het vierde octet x van het netwerkadres van LAN D?
Antwoord: N = 75
Positionele talstelsels: elk cijfer is zijn waarde maal een macht van het grondtal waard. Binair zijn de posities 1, 2, 4, 8, 16, … waard, hexadecimaal 1, 16, 256, …, met A–F voor 10–15. In 8-bits two's complement is het meest linkse bit −128 waard in plaats van +128; zo worden negatieve getallen opgeslagen.
De andere bits houden hun gewone positieve waarde.
Antwoord: R = 166
Bits instellen: elke bit is een macht van twee waard (128, 64, …, 1). Eén hexadecimaal cijfer is precies vier bits, en in 8-bits tweecomplement is de meest linkse bit −128 waard. Bitsgewijze bewerkingen werken op elke bitpositie apart.
XOR geeft 1 waar de twee bits verschillen.
Antwoord: tautologie
Logische equivalentie: twee formules zijn equivalent (≡) als ze in elke rij van de waarheidstabel dezelfde waarde hebben. Een tautologie is in elke rij 1, een contradictie in elke rij 0, en een contingentie is geen van beide. Nuttige wetten: De Morgan, ¬(a ∧ b) ≡ ¬a ∨ ¬b en ¬(a ∨ b) ≡ ¬a ∧ ¬b; a → b ≡ ¬a ∨ b ≡ ¬b → ¬a (contrapositie); ¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b; en de distributieve wetten, a ∨ (b ∧ c) ≡ (a ∨ b) ∧ (a ∨ c).
Antwoord: a → b
Kwantoren en redeneringen: ¬∀x P(x) ≡ ∃x ¬P(x) en ¬∃x P(x) ≡ ∀x ¬P(x). Schuif een ontkenning naar binnen, verwissel elke kwantor die ze passeert en ontken de binnenste formule met de propositiewetten, zoals ¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b. Een redenering is geldig als de conclusie 1 is in elke rij waarin alle premissen 1 zijn. Eén rij met ware premissen en een onware conclusie is een tegenvoorbeeld en toont aan dat de redenering ongeldig is.
Antwoord: AB = 10, CD = 11
Karnaugh-kaarten: de cellen staan in Gray-code (00, 01, 11, 10), dus naburige cellen, ook die over de randen heen, verschillen in precies één variabele. Groepeer de enen in rechthoeken van 1, 2, 4, 8 of 16 cellen, zo groot en zo weinig mogelijk, totdat elke 1 gedekt is. Elke groep is één productterm: de variabelen die erin constant blijven. Een groep van 2ᵏ cellen verliest k variabelen. Don’t-cares (X) mogen worden gebruikt om groepen groter te maken maar hoeven nooit gedekt te worden. Groepeer je in plaats daarvan de nullen, dan krijg je de minimale POS-vorm.
Een 1 met een naburige 1 kan deel uitmaken van een groep van twee of meer.
Antwoord: Q = 5
Flip-flops en tellers: een flip-flop verandert alleen op de actieve klokflank. D kopieert zijn ingang (Q⁺ = D); T wisselt als T = 1; JK houdt vast bij 00, reset bij 01, zet bij 10 en wisselt bij 11. Een n-bits binaire teller heeft 2ⁿ toestanden en telt modulo 2ⁿ; een mod-N-teller telt 0, 1, …, N − 1 en dan weer 0, en heeft de kleinste n met 2ⁿ ≥ N flip-flops nodig. Elke trap van een ripple-teller halveert de frequentie, dus de laatste uitgang van een mod-N-teller loopt op fklok/N. Een Johnson-teller van n flip-flops heeft 2n toestanden, een ringteller n.
Elke 7 pulsen brengen de teller terug in dezelfde toestand.
Antwoord: 5−1 mod 43 = 26
Inversen en congruenties: a heeft een inverse modulo n precies als ggd(a, n) = 1. Het uitgebreide algoritme van Euclides schrijft 1 = s·n + t·a, en dan is a⁻¹ ≡ t (mod n). Een congruentie a·x ≡ b (mod n) met ggd(a, n) = 1 heeft de oplossing x ≡ a⁻¹·b. Twee congruenties x ≡ r₁ (mod m₁) en x ≡ r₂ (mod m₂) met onderling ondeelbare moduli hebben één oplossing modulo m₁·m₂ (Chinese reststelling). Eulers φ(n) telt de getallen van 1 tot n die onderling ondeelbaar zijn met n: φ(n) = n·∏(1 − 1/p).
Elke rest r wordt geschreven als r ≡ t·5 (mod 43).
Antwoord: 1711164 mod 41 = 4
Modulaire machten en RSA: bereken aᵏ mod n door herhaald kwadrateren: schrijf k binair, kwadrateer, reduceer na elke stap en vermenigvuldig de machten waarvan de bit 1 is. Fermat: aᵖ⁻¹ ≡ 1 (mod p) voor een priemgetal p dat a niet deelt, dus de exponent kan modulo p − 1 gereduceerd worden. RSA: kies priemgetallen p en q, n = p·q en φ(n) = (p − 1)(q − 1); de publieke exponent e is onderling ondeelbaar met φ(n), en de privé-exponent is d = e⁻¹ mod φ(n). Versleutel met c = mᵉ mod n en ontsleutel met m = cᵈ mod n.
Antwoord: B · Insertion sort heeft weinig overhead en is snel op kleine of bijna gesorteerde invoer
Voor kleine n wint de eenvoudige lus van insertion sort van de recursie-overhead van quicksort of mergesort, ook al is insertion sort O(n²).
Antwoord: A · O(n) tijd en O(1) ruimte
Elke stap heeft alleen de twee vorige waarden nodig, dus de tabel van de bottom-upmethode kan door twee variabelen worden vervangen.
Antwoord: D · O(V²)
Een adjacentiematrix slaat V × V elementen op, efficiënt voor dichte grafen; adjacentielijsten gebruiken O(V + E), beter voor ijle grafen.
Antwoord: D · Alle records staan in gekoppelde bladeren, wat bereikscans efficiënt maakt
In een B+-boom sturen interne knopen alleen de zoektocht en zijn de bladeren in sleutelvolgorde gekoppeld, zodat een bereikquery de eerste sleutel vindt en dan langs de bladeren loopt.
Antwoord: L = 15
Euler, Hamilton en bomen: een samenhangende graaf heeft een Eulercircuit (elke kant één keer, terug naar het begin) als elk hoekpunt even graad heeft, en een Eulerpad dat geen circuit is als precies twee hoekpunten oneven graad hebben; het pad loopt dan van het ene oneven hoekpunt naar het andere. Een Hamiltoncircuit bezoekt elk hoekpunt één keer; Kn heeft er (n − 1)!/2. Een boom op n hoekpunten heeft n − 1 kanten, en een samenhangende graaf met m kanten houdt een opspannende boom over na het verwijderen van m − n + 1 kanten.
Snelle methode: L = 2 + Σ (d − 2) over de hoekpunten met graad d ≥ 3.
Antwoord: kant AB
Kortste paden en opspannende bomen: het algoritme van Dijkstra legt per ronde één hoekpunt vast: het onafgehandelde hoekpunt met de kleinste voorlopige afstand. Zijn afstand is dan definitief, en elke buur v krijgt d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v)). Het algoritme van Kruskal bouwt een minimaal opspannende boom door de kanten van licht naar zwaar te nemen en elke kant over te slaan die een cykel zou sluiten; het algoritme van Prim laat één boom groeien vanuit een beginpunt door steeds de lichtste kant toe te voegen die eruit vertrekt. Een opspannende boom van n hoekpunten heeft n − 1 kanten.
Antwoord: C · Transitieve afhankelijkheden tussen niet-sleutelattributen
In 3NF hangt geen niet-sleutelattribuut af van een ander niet-sleutelattribuut, zoals bij het opslaan van plaats en postcode terwijl de plaats afhangt van de postcode.
Antwoord: B · Lost update
Bij een lost update werken beide transacties met dezelfde oude waarde en wist de tweede schrijfactie de eerste uit; vergrendelen (SELECT ... FOR UPDATE) of atomaire updates voorkomen dit.
Antwoord: D · 192.168.0.0/16
Privébereiken zijn 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 en 192.168.0.0/16; ze worden niet gerouteerd op het publieke internet.
Antwoord: D · Een resolver een vals IP-adres voor een domein te laten opslaan
Poisoning voegt vervalste records toe aan de cache van een resolver. DNSSEC voegt handtekeningen toe zodat resolvers records kunnen verifiëren.
Antwoord: H = 2
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).
Antwoord: x = 128
VLSM: elk LAN krijgt het kleinste subnet met 2ʰ − 2 ≥ het aantal hosts, dus prefix 32 − h. Door de grootste subnetten eerst toe te wijzen begint elk blok op een veelvoud van zijn eigen grootte, zodat de netwerkadressen volgen door de blokgroottes op te tellen.
LAN D: 192.168.146.128/26.
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-science-fundamentals