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 1110 0000 slaat een geheel getal met teken op in two's complement. Wat is de waarde N in decimaal?
Een systeem moet elk van 907 items een eigen binaire code van gelijke lengte geven. Wat is het kleinste aantal bits b dat nodig is?
Is (r ∧ (r → q)) → q 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, D) = Σm(1, 5, 7, 8, 10, 11, 12) te vinden. Hoeveel literals L bevat die in totaal (een variabele met accent telt als één literal)?
Een 3-bits binaire afloopteller begint bij 1 (decimaal, Q = 001). Welke stand Q (decimaal) toont hij na 11 klokpulsen?
Vind de inverse van 8 modulo 79: het getal x met 0 < x < 79 en 8·x ≡ 1 (mod 79).
Versleutel het bericht m = 294 met de publieke RSA-sleutel (n, e) = (611, 13). Bepaal de cijfertekst c.
Quicksort gebruikt altijd het eerste element als pivot. Bij welke invoer vertoont het zijn worst-casegedrag?
Welke definitie van de klasse P is juist?
Bij welke methode voor het oplossen van botsingen worden botsende sleutels in een lijst in dezelfde bucket opgeslagen?
Door het invoegen van een sleutel in een AVL-boom wordt de linkersubboom van een knoop te hoog, en de nieuwe sleutel kwam in de linkersubboom van zijn linkerkind (left-left-geval). Welke correctie wordt toegepast?
Een boom heeft 4 hoekpunten van graad 3, 4 hoekpunten van graad 4, 2 hoekpunten van graad 5, 4 hoekpunten van graad 2, en al zijn andere hoekpunten zijn bladeren (graad 1). Hoeveel bladeren L heeft hij?
Bepaal het totale gewicht W van een minimaal opspannende boom van de gewogen graaf.
Waarom worden indexen op kolommen aangemaakt?
Wat toont EXPLAIN (of EXPLAIN ANALYZE in PostgreSQL) voor een query?
Waarin verschilt een stateful firewall van een eenvoudig pakketfilter?
Waarom is de TCP-optie window scale ingevoerd?
Het netwerk 192.168.10.0/24 moet worden verdeeld in minstens 12 gelijke subnetten. Als je zo weinig mogelijk bits leent, hoeveel bruikbare hosts H heeft elk subnet?
Het netwerk 192.168.215.0/24 wordt met VLSM verdeeld over deze LAN’s: A: 14 hosts, B: 27 hosts, C: 62 hosts, D: 125 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 C?
Antwoord: N = −32
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: b = 10 bit
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.
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: L = 12
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: Q = 6
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: 8−1 mod 79 = 10
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·8 (mod 79).
Antwoord: c = 476
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 array die al gesorteerd is
Bij gesorteerde invoer is de pivot altijd het minimum, dus de ene kant is leeg en de andere heeft n − 1 elementen, wat O(n²) geeft.
Antwoord: B · Beslissingsproblemen die door een deterministisch algoritme in polynomiale tijd kunnen worden opgelost
P bevat beslissingsproblemen met een deterministisch algoritme in polynomiale tijd, zoals controleren of een graaf samenhangend is.
Antwoord: D · Separate chaining (ketenen)
Chaining houdt per bucket een gekoppelde lijst (of een andere structuur) bij; open adressering zoekt een andere vrije plek in de tabel zelf.
Antwoord: A · Een enkele rechtsrotatie bij de ongebalanceerde knoop
In het left-left-geval tilt één rechtsrotatie het linkerkind omhoog en herstelt de balans; zigzaggevallen vereisen een dubbele rotatie.
Antwoord: L = 20
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: W = 12
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: D · Om zoekopdrachten en joins op die kolommen te versnellen
Indexen (vaak B-trees) versnellen het opzoeken, maar nemen ruimte in en vertragen inserts en updates die ze moeten bijwerken.
Antwoord: A · Het door de optimizer gekozen uitvoeringsplan, zoals scans en joinmethoden
EXPLAIN toont het plan (index- of sequentiële scans, joinalgoritmen, geschatte kosten); EXPLAIN ANALYZE voert de query ook uit en rapporteert de werkelijke tijden.
Antwoord: C · Hij volgt verbindingen en laat antwoorden toe die bij bestaande sessies horen
Een stateful firewall houdt een tabel van actieve verbindingen bij, zodat retourverkeer automatisch wordt toegelaten. Een stateless filter beoordeelt elk pakket afzonderlijk.
Antwoord: D · Het 16-bits vensterveld beperkt het venster tot 65,535 bytes, te klein voor snelle paden over lange afstand
De oorspronkelijke header staat maximaal 65,535 bytes onbevestigde data toe. Window scaling vermenigvuldigt dit met een macht van twee, zodat paden met een groot bandbreedte-vertragingsproduct gevuld kunnen worden.
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 = 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 C: 192.168.215.128/26.
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-science-fundamentals