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 −42 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 0100 OR 0100 0111. Wat is de waarde R van het resultaat in decimaal?
Welke formule is logisch equivalent met p → q? Klik erop.
Welke uitspraak is equivalent met ¬∃x ∀y R(x, y), met de ontkenning helemaal naar binnen geschoven? Klik erop.
Een 4-naar-1-multiplexer heeft selectie-ingangen S₁ = A en S₀ = B, en data-ingangen gekoppeld aan I₀ = C′, I₁ = 0, I₂ = C′, I₃ = C′. Voor hoeveel van de 8 combinaties van A, B en C is de uitgang F = 1? Bepaal N.
Een 3-bits binaire afloopteller begint bij 4 (decimaal, Q = 100). Welke stand Q (decimaal) toont hij na 25 klokpulsen?
Bepaal Eulers φ φ(13), het aantal gehele getallen van 1 tot 13 die onderling ondeelbaar zijn met 13.
Een RSA-sleutel gebruikt de priemgetallen p = 7 en q = 19 en de publieke exponent e = 5. Bepaal de privé-exponent d (0 < d < φ(n)).
Een gretig (greedy) algoritme:
Wat zijn de geamortiseerde kosten van het ophogen van een binaire teller, als één ophoging veel bits kan omzetten?
Wat is de tijdcomplexiteit van het zoeken naar een sleutel in een gebalanceerde binaire zoekboom?
Een AVL-knoop is ongebalanceerd omdat de rechtersubboom van zijn linkerkind te hoog werd (left-right-geval). Welke correctie wordt toegepast?
Een samenhangende graaf heeft 14 hoekpunten en 20 kanten. Hoeveel kanten k moeten worden verwijderd om een opspannende boom over te houden?
Het algoritme van Dijkstra start bij A. Klik op het hoekpunt dat in ronde 5 wordt vastgelegd (definitief gemaakt); A zelf is ronde 1.
Een vreemde sleutel is gedeclareerd met ON DELETE CASCADE. Wat gebeurt er als een ouderrij wordt verwijderd?
Wat geeft het volgende terug: SELECT name FROM students WHERE grade > (SELECT AVG(grade) FROM students)?
Waarom heeft UDP vaak de voorkeur voor live videogesprekken?
Een pad heeft een bandbreedte van 100 Mbit/s en een round-trip time van 40 ms. Hoeveel data moet onderweg zijn om het volledig te benutten?
Het netwerk 192.168.10.0/24 moet worden verdeeld in minstens 10 gelijke subnetten. Als je zo weinig mogelijk bits leent, hoeveel bruikbare hosts H heeft elk subnet?
Een host heeft het adres 10.20.181.114/27. Wat is het vierde octet x van het laatste bruikbare hostadres in zijn subnet?
Antwoord: U = 214
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 = 87
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.
OR geeft 1 waar minstens één bit 1 is.
Antwoord: ¬p ∨ q
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).
De kolommen na de streep zijn de opties in de getoonde volgorde.
Antwoord: ∀x ∃y ¬R(x, y)
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 = 3
Multiplexer: een 2ⁿ-naar-1-multiplexer geeft één van zijn data-ingangen door aan de uitgang; de selectielijnen, gelezen als binair getal, kiezen welke. Voor een 4-naar-1-MUX met selecties S₁S₀ = AB is F = A′B′·I₀ + A′B·I₁ + AB′·I₂ + AB·I₃. Door de data-ingangen aan 0, 1, C of C′ te koppelen, maakt de MUX elke functie van A, B en C, wat een veelgebruikte manier is om logica met één chip te bouwen.
Antwoord: Q = 3
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 8 pulsen brengen de teller terug in dezelfde toestand.
Antwoord: φ(13) = 12
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 = 65
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: D · Maakt bij elke stap de lokaal beste keuze
Gretige algoritmen zijn snel en optimaal voor sommige problemen (bijv. Dijkstra, Huffman-codering), maar niet in het algemeen (bijv. wisselgeld teruggeven bij sommige muntsystemen).
Antwoord: D · O(1) per ophoging
Over n ophogingen wisselt bit i ongeveer n / 2ⁱ keer, dus het totaal is minder dan 2n bitwisselingen, gemiddeld O(1) per ophoging.
Antwoord: B · O(log n)
Een gebalanceerde boom heeft een hoogte van ongeveer log₂ n, dus een zoekactie volgt één pad van de wortel naar een blad.
Antwoord: C · Een linksrotatie bij het linkerkind, dan een rechtsrotatie bij de knoop
De eerste rotatie zet het left-right-geval om in een left-left-geval, dat een rechtsrotatie bij de ongebalanceerde knoop daarna oplost.
Antwoord: k = 7
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
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: B · De kindrijen die ernaar verwijzen worden automatisch verwijderd
CASCADE geeft het verwijderen door aan verwijzende rijen; andere opties zijn RESTRICT/NO ACTION (weigeren) en SET NULL.
Antwoord: B · Studenten met een cijfer boven het gemiddelde cijfer
De scalaire subquery berekent het gemiddelde, en de buitenste query houdt de studenten daarboven over.
Antwoord: C · Lage vertraging is belangrijker dan elk verloren pakket opnieuw verzenden
Verloren pakketten opnieuw verzenden zou vertraging toevoegen; realtime media verdragen wat verlies, dus worden op UDP gebaseerde protocollen zoals RTP gebruikt.
Antwoord: B · 500 kB
Het bandbreedte-vertragingsproduct is 100 × 10⁶ bit/s × 0,04 s = 4 × 10⁶ bits = 500 kB. Het venster van de zender moet minstens zo groot zijn.
Antwoord: H = 14
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).
Antwoord: x = 126
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