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.
Schrijf −51 als 8-bits patroon in two's complement. Lees het patroon als binair getal zonder teken: wat is de waarde U in decimaal?
Wat is het grootste gehele getal zonder teken N dat in 20 bits past?
Je wilt (c ∨ a) → ¬b bewijzen met de contrapositie. Welke implicatie bewijs je in plaats daarvan? Klik erop.
De premissen (p ∧ r) → q; p; ¬q zijn gegeven. Welke conclusie volgt eruit? Klik erop.
Gebruik de Karnaugh-kaart om de minimale som-van-productenvorm (SOP) van F(A, B, C, D) = Σm(0, 2, 5, 6, 13) te vinden. Hoeveel literals L bevat die in totaal (een variabele met accent telt als één literal)?
Een 4-bits ringteller Q₃Q₂Q₁Q₀ begint bij 1010. Bij elke klokflank schuiven de bits één plaats naar rechts (Q₃ → Q₂ → Q₁ → Q₀) en krijgt Q₃ de waarde van Q₀. Geef de toestand Q = Q₃Q₂Q₁Q₀ als decimaal getal na 3 klokflanken.
Los 9x ≡ 8 (mod 80) op. Geef de oplossing x met 0 < x < 80.
53 is een priemgetal. Gebruik de kleine stelling van Fermat om 2312989 mod 53 te vinden.
Wat is de oplossing van de recurrente betrekking T(n) = T(n − 1) + O(1)?
Met het mastertheorema heeft T(n) = 8T(n/2) + O(n²) als oplossing:
Waarom is het doorlopen van een array in de praktijk vaak veel sneller dan het doorlopen van een gekoppelde lijst van dezelfde lengte?
Wat zijn, zonder union by rank of path compression, de kosten in het slechtste geval van één find in een union-findstructuur met n elementen?
Heeft de samenhangende graaf een Eulercircuit, een Eulerpad dat geen circuit is, of geen van beide? Klik op je antwoord.
Het algoritme van Prim bouwt een minimaal opspannende boom vanaf hoekpunt D. Klik op de kant die het toevoegt als kant nummer 4.
Wat geeft INTERSECT terug als het tussen twee SELECT-query's wordt gebruikt?
Wat geeft het volgende terug: SELECT name FROM students WHERE grade > (SELECT AVG(grade) FROM students)?
Welk bereik van TCP/UDP-poortnummers is gereserveerd als "well-known" poorten?
Hoe verschilt fragmentatie bij IPv6 van die bij IPv4?
Een afdeling heeft 1065 hostadressen nodig in één subnet. Wat is de langste prefixlengte p (kleinste subnet) die groot genoeg is?
Een host heeft het adres 172.20.118.216/23. Wat is het derde octet x van zijn netwerkadres?
Antwoord: U = 205
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: N = 1,049 × 10⁶
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: ¬¬b → ¬(c ∨ a)
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 contrapositie is equivalent met de oorspronkelijke uitspraak, dus door haar te bewijzen bewijs je de uitspraak.
Antwoord: ¬r
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: L = 9
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 = 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.
Antwoord: x = 72
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: 2312989 mod 53 = 23
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 · O(n)
Er zijn n niveaus met elk constant werk, zoals bij een recursieve som van een array.
Antwoord: A · Θ(n³)
log₂ 8 = 3, en n² groeit langzamer dan n³, dus de bladeren domineren: Θ(n³).
Antwoord: B · Array-elementen liggen aaneengesloten, zodat ze de CPU-cache goed benutten
Aaneengesloten geheugen geeft een goede localiteit van referentie, terwijl gekoppelde knopen verspreid kunnen liggen en veel cache misses veroorzaken.
Antwoord: C · O(n)
Naïeve unions kunnen bomen tot een lange keten koppelen, zodat find n − 1 ouderpointers kan moeten volgen; de twee heuristieken brengen het bijna op constante tijd.
Antwoord: Eulercircuit
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: kant BC
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 · Rijen die in beide resultaten voorkomen
INTERSECT houdt alleen rijen over die in beide query's voorkomen en verwijdert, net als UNION, standaard duplicaten.
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: B · 0–1023
Poorten 0–1023 zijn well-known poorten voor standaarddiensten. 1024–49151 zijn geregistreerde poorten en 49152–65535 dynamische of privépoorten.
Antwoord: C · Routers fragmenteren IPv6-pakketten nooit; alleen de bron kan dat, met path MTU discovery
Een IPv6-router gooit een te groot pakket weg en stuurt ICMPv6 Packet Too Big terug. De bron stuurt dan kleinere pakketten of gebruikt een fragment-extensieheader.
Antwoord: p = 21
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 = 118
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).
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-science-fundamentals