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.
Stel de bits zo in dat ze −117 opslaan in 8-bits tweecomplement. Wat is de waarde U van het patroon, gelezen als getal zonder teken?
Stel de bits in op het 8-bits resultaat van 0101 0101 XOR 1100 1101. Wat is de waarde R van het resultaat in decimaal?
Is ((r → p) ∧ ¬p) → ¬r een tautologie, een contradictie of een contingentie? Klik op je antwoord.
Welke uitspraak is equivalent met ¬∃x A(x), met de ontkenning helemaal naar binnen geschoven? Klik erop.
Gebruik de Karnaugh-kaart om de minimale som-van-productenvorm (SOP) van F(A, B, C) = Σm(1, 2, 6) te vinden. Hoeveel productermen N heeft die?
Bepaal voor F(A, B, C, D) = Σm(6, 7, 8, 10, 14) + d(1, 11), waarbij d de don’t-care-condities aangeeft, het aantal N essentiële priemimplicanten.
Vind het kleinste positieve gehele getal x met x ≡ 2 (mod 4) en x ≡ 5 (mod 11).
Een RSA-sleutel gebruikt de priemgetallen p = 5 en q = 17 en de publieke exponent e = 23. Bepaal de privé-exponent d (0 < d < φ(n)).
Wat betekent het dat een probleem een optimale deelstructuur heeft?
Het algoritme van Strassen vermenigvuldigt matrices met 7 in plaats van 8 recursieve vermenigvuldigingen van blokken van halve grootte. Wat is de looptijd?
Wat is in het slechtste geval de hoogte van een binaire zoekboom met n knopen als de sleutels in gesorteerde volgorde worden ingevoegd?
Aan welke eigenschap moet een rood-zwartboom voldoen?
Een samenhangende graaf heeft 8 hoekpunten en 10 kanten. Hoeveel kanten k moeten worden verwijderd om een opspannende boom over te houden?
Gebruik het algoritme van Dijkstra om de lengte d(E) van het kortste pad van A naar E in de gewogen graaf te vinden.
Wat is een dirty read?
Tabel b bevat in kolom y de waarden 1, 2 en NULL. Wat geeft SELECT * FROM a WHERE x NOT IN (SELECT y FROM b) terug?
Welk veld in de IPv4-header voorkomt dat pakketten eeuwig rondgaan in een routeringslus?
Wat is de maximum transmission unit (MTU) van de payload bij standaard-Ethernet?
Het netwerk 192.168.126.0/24 wordt verdeeld in /29-subnetten, genummerd 1, 2, 3, … vanaf het laagste adres (subnet 1 begint bij .0). Wat is het vierde octet x van het netwerkadres van subnet 8?
Een host heeft het adres 10.20.127.139/28. Wat is het vierde octet x van het laatste bruikbare hostadres in zijn subnet?
Antwoord: U = 139
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.
Antwoord: R = 152
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: ∀x ¬A(x)
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.
De andere opties laten een kwantor onveranderd, veranderen de volgorde van de kwantoren, of ontkennen de binnenste formule verkeerd.
Antwoord: N = 2
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.
Elke groep is een rechthoek van 2ᵏ cellen; randcellen zijn buren van de cellen op de tegenoverliggende rand.
Antwoord: N = 2
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.
De grootste groepen die uit enen en X’en gevormd kunnen worden.
Antwoord: x = 38
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).
Antwoord: d = 39
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 · Een optimale oplossing kan worden opgebouwd uit optimale oplossingen van de deelproblemen
Een optimale deelstructuur is nodig om zowel gulzige algoritmen als dynamisch programmeren correcte antwoorden te laten geven.
Antwoord: A · Θ(nlog₂ 7), ongeveer n2,81
Met a = 7 en b = 2 domineert nlog₂ 7 het O(n²)-optelwerk, wat ongeveer n2,81 geeft.
Antwoord: D · n (hij wordt een gekoppelde lijst)
Gesorteerd invoegen levert een gedegenereerde boom met hoogte n op, waardoor zoeken O(n) wordt. Gebalanceerde bomen voorkomen dit.
Antwoord: D · Elk pad van een knoop naar zijn afstammende bladeren bevat evenveel zwarte knopen
Rood-zwartregels: knopen zijn rood of zwart, de wortel is zwart, rode knopen hebben zwarte kinderen en alle paden hebben dezelfde zwarthoogte, waardoor de hoogte ≤ 2 log₂(n + 1) blijft.
Antwoord: k = 3
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.
Antwoord: d(E) = 11
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.
Elke regel: het vastgelegde hoekpunt, zijn definitieve afstand en de buren waarvan de afstand verbetert.
Antwoord: A · Gegevens lezen die zijn geschreven door een andere transactie die nog niet gecommit is
Een dirty read ziet niet-gecommitte wijzigingen die ongedaan kunnen worden gemaakt; dit is alleen mogelijk op het niveau read uncommitted.
Antwoord: A · Helemaal geen rijen
De vergelijking met NULL is UNKNOWN, dus de hele voorwaarde is nooit TRUE; NOT EXISTS of het wegfilteren van NULL's voorkomt deze valkuil.
Antwoord: C · Time to live (TTL)
Elke router verlaagt de TTL; bij nul wordt het pakket weggegooid en meestal een ICMP-bericht Time Exceeded verstuurd. IPv6 noemt het hop limit.
Antwoord: D · 1500 bytes
Standaard-Ethernet vervoert tot 1500 bytes payload; grotere IP-pakketten moeten worden gefragmenteerd of path MTU discovery gebruiken.
Antwoord: x = 56
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 = 142
IPv4-subnetting: een adres heeft 32 bits. Het prefix /p geeft aan hoeveel voorste bits het netwerk aanduiden; de overige 32 − p bits nummeren de hosts. Een subnet heeft 2³²⁻ᵖ adressen, maar het eerste (netwerkadres) en het laatste (broadcastadres) kunnen niet aan hosts worden gegeven, dus er passen 2³²⁻ᵖ − 2 hosts in. Uitzonderingen: een /31 (point-to-pointverbinding, RFC 3021) gebruikt allebei zijn 2 adressen voor hosts, en een /32 is één enkel adres (één host of een loopback).
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-science-fundamentals