Podstawy informatyki: zestaw na powtórkę

Wzory, najważniejsze kroki metod dla każdego tematu i 20 zadań do ćwiczenia, z pełnymi rozwiązaniami na końcu.

Nowe zadaniaWróć do przedmiotu

W oknie drukowania wybierz „Zapisz jako PDF”, aby zachować kopię na swoim urządzeniu.

1Wzory i metody

Systemy liczbowe

Wagi pozycji
dwójkowy 2k, ósemkowy 8k, szesnastkowy 16k
Na dziesiętny
Σ dk·bk
Z dziesiętnego
dziel przez podstawę, czytaj reszty od dołu do góry
Szesnastkowy ↔ dwójkowy
jedna cyfra szesnastkowa = 4 bity
Kod uzupełnień do dwóch (U2)
odwróć bity i dodaj 1

Rachunek zdań i dowody

Wiersze tablicy prawdy
2ⁿ
Implikacja
p → q ≡ ¬p ∨ q ≡ ¬q → ¬p
Zaprzeczenie implikacji
¬(p → q) ≡ p ∧ ¬q
Równoważność
p ↔ q ≡ (p → q) ∧ (q → p)
Prawa de Morgana
¬(p ∧ q) ≡ ¬p ∨ ¬q, ¬(p ∨ q) ≡ ¬p ∧ ¬q
Prawa rozdzielności
p ∨ (q ∧ r) ≡ (p ∨ q) ∧ (p ∨ r), p ∧ (q ∨ r) ≡ (p ∧ q) ∨ (p ∧ r)
Zaprzeczanie kwantyfikatorów
¬∀x P(x) ≡ ∃x ¬P(x), ¬∃x P(x) ≡ ∀x ¬P(x)
Modus ponens, modus tollens
p → q, p ⊢ q; p → q, ¬q ⊢ ¬p

Metoda

  1. Policz różne zmienne: tablica prawdy ma 2ⁿ wierszy, a zaczyna się od samych jedynek.
  2. Każdej podformule daj osobną kolumnę i wypełniaj kolumny od wewnątrz na zewnątrz.
  3. Stosuj regułę każdego spójnika: → jest 0 tylko dla 1 → 0, ↔ jest 1, gdy obie strony się zgadzają.
  4. Przy równoważnościach porównaj końcowe kolumny wiersz po wierszu; przy wnioskowaniu patrz tylko na wiersze, w których każda przesłanka jest równa 1.
  5. Aby zaprzeczyć zdaniu z kwantyfikatorem, przesuń ¬ do środka, zamień ∀ i ∃ oraz zaprzecz formule wewnętrznej.

Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutniki

Podstawowe bramki
A·B, A + B, A′, (A·B)′, (A + B)′, A ⊕ B
Reguły algebry Boole’a
X + X′ = 1, X·X′ = 0, X + XY = X, XY + XY′ = X
Prawa de Morgana
(X·Y)′ = X′ + Y′, (X + Y)′ = X′·Y′
Kolejność na mapie Karnaugha
00, 01, 11, 10 (Gray code)
Grupa 2ᵏ komórek
traci k zmiennych
Multiplekser 4-do-1
F = A′B′I0 + A′BI1 + AB′I2 + ABI3
Przerzutniki
D: Q⁺ = D, T: Q⁺ = T ⊕ Q, JK: Q⁺ = JQ′ + K′Q
Liczniki
n-bitowy: 2ⁿ stanów; mod-N: najmniejsze n z 2ⁿ ≥ N; fout = fclk/N
Licznik asynchroniczny (ripple)
fmax = 1/(n·tpd)
Liczniki pierścieniowy i Johnsona
n i 2n stanów

Metoda

  1. Dla układu przechodź od wejść do wyjścia bramka po bramce i zapisuj wartość na każdym przewodzie albo zapisz jego wyrażenie i wypełnij tablicę prawdy.
  2. Przy upraszczaniu wpisz jedynki (a stany nieokreślone jako X) na mapę Karnaugha z wierszami i kolumnami w kodzie Graya: 00, 01, 11, 10.
  3. Pokryj jedynki jak najmniejszą liczbą jak największych grup po 1, 2, 4, 8 lub 16 komórek, zawijając przez brzegi; każda grupa to jeden iloczyn ze zmiennych, które pozostają stałe. Dla postaci POS grupuj zera.
  4. Przy przerzutnikach i licznikach odczytuj wejścia przy każdym aktywnym zboczu zegara, zapisuj stan po każdym zboczu i pamiętaj, że n-bitowy licznik zawija się po 2ⁿ stanach.

Teoria liczb i arytmetyka modularna

Dzielenie z resztą
a = q·n + r, 0 ≤ r < n
Euklides
gcd(a, b) = gcd(b, a mod b)
Najmniejsza wspólna wielokrotność
lcm(a, b) = a·b/gcd(a, b)
Odwrotność
a·a⁻¹ ≡ 1 (mod n), gcd(a, n) = 1
Kongruencja liniowa
a·x ≡ b → x ≡ a⁻¹·b (mod n)
Funkcja φ Eulera
φ(n) = n·∏(1 − 1/p), φ(pᵏ) = pᵏ − pᵏ⁻¹
Fermat
aᵖ⁻¹ ≡ 1 (mod p)
RSA
n = pq, φ = (p − 1)(q − 1), d = e⁻¹ mod φ, c = mᵉ mod n, m = cᵈ mod n

Metoda

  1. Najpierw zredukuj każdą liczbę modulo n; reszty leżą między 0 a n − 1.
  2. Aby znaleźć NWD, dziel wielokrotnie algorytmem Euklidesa; ostatnia niezerowa reszta jest NWD.
  3. Aby znaleźć element odwrotny, uruchom rozszerzony algorytm i zachowaj współczynnik przy a; dodaj n, jeśli jest ujemny.
  4. Rozwiąż a·x ≡ b, mnożąc przez a⁻¹; dwie kongruencje połącz, zapisując x = r₁ + m₁k.
  5. Przy potęgach zapisz wykładnik binarnie i wielokrotnie podnoś do kwadratu; w RSA d = e⁻¹ mod φ(n), gdzie φ(n) = (p − 1)(q − 1).

Teoria grafów

Lemat o uściskach dłoni
Σ deg(v) = 2|E|
Grafy pełne
|E(Kn)| = n(n − 1)/2, |E(Km,n)| = m·n
Graf regularny
|E| = n·k/2
Drzewo i las
|E| = n − 1, |E| = n − c
Liście drzewa
L = 2 + Σ (deg(v) − 2) over deg(v) ≥ 3
Euler
cykl: wszystkie stopnie parzyste; ścieżka: dokładnie 2 stopnie nieparzyste
Cykle Hamiltona w Kn
(n − 1)!/2
Aktualizacja w algorytmie Dijkstry
d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v))
Marsze o długości L
(Mᴸ)ij

Metoda

  1. Zapisz stopień każdego wierzchołka; suma stopni jest równa dwukrotności liczby krawędzi.
  2. W zadaniach o grafach eulerowskich sprawdź, czy graf jest spójny, i policz wierzchołki o nieparzystym stopniu.
  3. Dla drzew użyj n − 1 krawędzi i lematu o uściskach dłoni.
  4. W algorytmie Dijkstry prowadź tabelę tymczasowych odległości i w każdej rundzie zatwierdzaj niezatwierdzony wierzchołek o najmniejszej odległości.
  5. Dla minimalnego drzewa rozpinającego posortuj krawędzie według wagi i pomijaj każdą krawędź zamykającą cykl (Kruskal) albo rozbudowuj jedno drzewo od wierzchołka startowego (Prim).

Podsieci IPv4

Hosty na podsieć
2(32 − prefix) − 2 (/31: 2, /32: 1)
Rozmiar bloku
256 − (mask octet)
Adres sieci
IP AND maska
Adres rozgłoszeniowy
IP OR (NOT maska): wszystkie bity hosta równe 1
Podsieci z n pożyczonych bitów
2n

2Zadania do ćwiczenia

1.Systemy liczboweŚredni
8-bitowy kod U20−12806403201608040201

Ustaw bity tak, aby zapisywały −81 w 8-bitowym kodzie uzupełnień do dwóch. Jaka jest wartość wzorca U odczytanego jako liczba bez znaku?

N = −818 bit
U =
2.Systemy liczboweTrudny
10-bitowy kod uzupełnień do dwóch, N = ??znak?????????

Jaka jest najmniejsza (najbardziej ujemna) liczba całkowita N, którą można zapisać w 10-bitowym kodzie U2?

10 bit
N =
3.Rachunek zdań i dowodyŚredni
¬q ∧ ¬¬p¬¬q → ¬¬p¬¬q ∧ ¬¬p¬¬q ∧ ¬p

Chcesz udowodnić ¬q → ¬p nie wprost. Jakie zdanie zakładasz na początku? Kliknij je.

¬q → ¬p
  1. 1¬q ∧ ¬¬p
  2. 2¬¬q → ¬¬p
  3. 3¬¬q ∧ ¬¬p
  4. 4¬¬q ∧ ¬p
4.Rachunek zdań i dowodyTrudny

Ile z 16 wierszy tablicy prawdy czyni ((¬q ∨ s) → r) → ¬(¬p ∧ (q ∧ r)) prawdziwym? Nazwij tę liczbę N.

((¬q ∨ s) → r) → ¬(¬p ∧ (q ∧ r))
N =
5.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutnikiŚredni
ABCD00011110000111101111

Na tej mapie Karnaugha dokładnie jedna jedynka nie ma sąsiedniej jedynki, więc w minimalnej postaci SOP pozostaje grupą jednej komórki (pełnym mintermem o czterech literałach). Sąsiedztwo przez brzegi mapy się liczy. Kliknij tę komórkę.

F = Σm(0, 13, 14, 15)
  1. 1AB = 00, CD = 00
  2. 2AB = 00, CD = 01
  3. 3AB = 00, CD = 11
  4. 4AB = 00, CD = 10
  5. 5AB = 01, CD = 00
  6. 6AB = 01, CD = 01
  7. 7AB = 01, CD = 11
  8. 8AB = 01, CD = 10
  9. 9AB = 11, CD = 00
  10. 10AB = 11, CD = 01
  11. 11AB = 11, CD = 11
  12. 12AB = 11, CD = 10
  13. 13AB = 10, CD = 00
  14. 14AB = 10, CD = 01
  15. 15AB = 10, CD = 11
  16. 16AB = 10, CD = 10
6.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutnikiTrudny
ABCD000111100001111000X1031214X50716012113015X1418X9011110

Znajdź minimalną postać SOP funkcji F(A, B, C, D) = Σm(2, 4, 6, 8, 10, 13) + d(1, 5, 9, 14), gdzie d oznacza stany nieokreślone. Ile iloczynów N ona zawiera?

F(A, B, C, D) = Σm(2, 4, 6, 8, 10, 13) + d(1, 5, 9, 14)
N =
7.Teoria liczb i arytmetyka modularnaŚredni

Znajdź najmniejszą dodatnią liczbę całkowitą x, dla której x ≡ 5 (mod 11) i x ≡ 4 (mod 12).

x ≡ 5 (mod 11)x ≡ 4 (mod 12)
x =
8.Teoria liczb i arytmetyka modularnaTrudny

Rozwiąż 20x ≡ 54 (mod 58). Podaj najmniejsze dodatnie rozwiązanie x.

20x ≡ 54 (mod 58)
x =
9.Algorytmy i złożonośćŚredni

Przy monetach 1, 3 i 4 oraz kwocie 6, ile monet używa zachłanna metoda „najpierw największa moneta" w porównaniu z optimum?

  1. AZachłanna używa 2 monet; optimum to 2
  2. BZachłanna używa 3 monet; optimum to 2
  3. CZachłanna używa 3 monet; optimum to 3
  4. DZachłanna używa 4 monet; optimum to 3
10.Algorytmy i złożonośćTrudny

Jak algorytm Bellmana–Forda wykrywa cykl o ujemnej wadze osiągalny ze źródła?

  1. ASprawdza, czy któraś krawędź ma ujemną wagę
  2. BZlicza cykle za pomocą przeszukiwania w głąb
  3. CUruchamia dwukrotnie algorytm Dijkstry i porównuje oba wyniki odległości
  4. DPo V − 1 rundach sprawdza, czy którąś krawędź można jeszcze zrelaksować
11.Struktury danychŚredni

Bufor cykliczny (ring buffer) jest powszechnie używany do implementacji:

  1. AKolejki o stałym rozmiarze
  2. BFunkcji mieszającej
  3. CBinarnego drzewa poszukiwań
  4. DPrzechodzenia grafu
12.Struktury danychTrudny

Usunięcie węzła z dwojgiem dzieci z binarnego drzewa poszukiwań wykonuje się zwykle przez:

  1. AZastąpienie go następnikiem (lub poprzednikiem) w porządku in-order i usunięcie tamtego węzła
  2. BZamianę go z korzeniem
  3. CUsunięcie całego poddrzewa
  4. DZbudowanie od nowa poddrzewa poniżej węzła i ponowne wstawienie wszystkich zawartych w nim kluczy
13.Teoria grafówŚredni
ABCDEFGCykl EuleraŚcieżka Eulera, bez cykluani jedno, ani drugie

Czy graf spójny ma cykl Eulera, ścieżkę Eulera, która nie jest cyklem, czy żadne z nich? Kliknij odpowiedź.

|V| = 7|E| = 8
  1. 1Cykl Eulera
  2. 2Ścieżka Eulera, bez cyklu
  3. 3ani jedno, ani drugie
14.Teoria grafówTrudny
ABCDE

Ile jest marszów zamkniętych o długości 2, które zaczynają się i kończą w E? Marsz może powtarzać wierzchołki i krawędzie. Nazwij tę liczbę N.

M = macierz sąsiedztwaL = 2
N =
15.Bazy danych i SQLŚredni

Czym jest brudny odczyt (dirty read)?

  1. AOdczytem danych z uszkodzonego dysku
  2. BOdczytem danych zapisanych przez inną transakcję, która nie została jeszcze zatwierdzona
  3. COdczytem danych bez klauzuli WHERE
  4. DDwukrotnym odczytem tego samego wiersza z tą samą wartością
16.Bazy danych i SQLTrudny

Czym jest indeks pokrywający (covering index) dla zapytania?

  1. AIndeksem zawierającym wszystkie kolumny potrzebne zapytaniu, dzięki czemu nie trzeba czytać samej tabeli
  2. BIndeksem obejmującym każdą kolumnę każdej tabeli
  3. CIndeksem przebudowywanym co noc
  4. DIndeksem wyłącznie na kluczu głównym
17.Sieci komputeroweŚredni

Do czego służy ARP?

  1. ARozwiązuje nazwy domen
  2. BTrasuje pakiety w internecie
  3. CZnajduje adres MAC odpowiadający adresowi IP w sieci lokalnej
  4. DPrzydziela adresy IP automatycznie hostom, które dołączają do sieci lokalnej
18.Sieci komputeroweTrudny

Co robi szybka retransmisja (fast retransmit) w TCP?

  1. APomija trójetapowe uzgadnianie przy ponownym łączeniu ze znanymi hostami, więc dane są wysyłane szybciej
  2. BWysyła każdy segment dwa razy dla bezpieczeństwa
  3. CPodwaja okno po każdej stracie
  4. DPonownie wysyła segment po trzech zduplikowanych ACK, nie czekając na upływ limitu czasu
19.Podsieci IPv4Średni
255.255.255.19211111111111111111111111111000000bity siecibity hosta

Podsieć używa maski 255.255.255.192. Ile ma użytecznych adresów hostów H?

255.255.255.192
H =
20.Podsieci IPv4Trudny

Sieć 192.168.120.0/24 dzieli się metodą VLSM dla następujących sieci LAN: A: 18 hosty, B: 44 hosty, C: 47 hosty, D: 11 hosty. Podsieci przydziela się od .0 w górę, zaczynając od sieci LAN z największą liczbą hostów, każdej najmniejszą pasującą podsieć. Jaki jest czwarty oktet x adresu sieci LAN B?

A: 18B: 44C: 47D: 11
x =

3Roztwory

1.Systemy liczbowe

Odpowiedź: U = 175

Ustawianie bitów: każdy bit ma wartość będącą potęgą dwójki (128, 64, …, 1). Jedna cyfra szesnastkowa to dokładnie cztery bity, a w 8-bitowym kodzie uzupełnień do dwóch skrajny lewy bit ma wartość −128. Operacje bitowe działają osobno na każdej pozycji bitu.

Odwróć i dodaj jeden

81 = 0101 0001
odwrócone: 1010 1110
+1 → 1010 1111

Odczytaj bez znaku

1010 1111₂ = 256 − 81 = 175

Odpowiedź

U = 175
2.Systemy liczbowe

Odpowiedź: N = −512

Pozycyjne systemy liczbowe: każda cyfra jest warta swoją wartość razy potęgę podstawy. W systemie dwójkowym pozycje są warte 1, 2, 4, 8, 16, …, w szesnastkowym 1, 16, 256, …, a A–F oznaczają 10–15. W 8-bitowym kodzie uzupełnień do dwóch skrajny lewy bit jest wart −128 zamiast +128; tak zapisuje się liczby ujemne.

Najbardziej ujemna wartość

−29 = −512

Odpowiedź

N = −512
3.Rachunek zdań i dowody

Odpowiedź: ¬q ∧ ¬¬p

Równoważność logiczna: dwie formuły są równoważne (≡), gdy mają tę samą wartość w każdym wierszu tablicy prawdy. Tautologia jest równa 1 w każdym wierszu, kontradykcja 0 w każdym wierszu, a formuła kontyngentna nie jest ani jednym, ani drugim. Przydatne prawa: prawa de Morgana, ¬(a ∧ b) ≡ ¬a ∨ ¬b oraz ¬(a ∨ b) ≡ ¬a ∧ ¬b; a → b ≡ ¬a ∨ b ≡ ¬b → ¬a (kontrapozycja); ¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b; oraz prawa rozdzielności, a ∨ (b ∧ c) ≡ (a ∨ b) ∧ (a ∨ c).

Części implikacji

a = ¬q, b = ¬p

Zaprzeczenie implikacji

¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b = ¬q ∧ ¬¬p

Odpowiedź

¬q ∧ ¬¬p

Jeśli założenie prowadzi do sprzeczności, implikacja musi być prawdziwa.

4.Rachunek zdań i dowody

Odpowiedź: N = 14

Tablice prawdy: formuła z n różnymi zmiennymi ma 2ⁿ wierszy, po jednym dla każdej kombinacji wartości logicznych (1 = prawda, 0 = fałsz). Pracuj od wewnątrz na zewnątrz i każdej podformule daj osobną kolumnę. ¬a odwraca wartość; a ∧ b jest równe 1 tylko wtedy, gdy oba są równe 1; a ∨ b jest równe 0 tylko wtedy, gdy oba są równe 0; a → b jest równe 0 tylko wtedy, gdy a = 1 i b = 0; a ↔ b jest równe 1, gdy obie strony są równe.

Kolumny

¬q; ¬q ∨ s; (¬q ∨ s) → r; ¬p; q ∧ r; ¬p ∧ (q ∧ r); ¬(¬p ∧ (q ∧ r)); ((¬q ∨ s) → r) → ¬(¬p ∧ (q ∧ r))

Podział względem p

p = 1: 8
p = 0: 6
N = 8 + 6 = 14

Odpowiedź

N = 14
5.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutniki

Odpowiedź: AB = 00, CD = 00

Mapy Karnaugha: komórki są ułożone w kodzie Graya (00, 01, 11, 10), więc sąsiednie komórki, także te przez brzegi, różnią się dokładnie jedną zmienną. Grupuj jedynki w prostokąty po 1, 2, 4, 8 lub 16 komórek, jak największe i jak najmniej, aż każda jedynka będzie pokryta. Każda grupa to jeden iloczyn: zmienne, które wewnątrz niej pozostają stałe. Grupa 2ᵏ komórek traci k zmiennych. Stany nieokreślone (X) można wykorzystać, by powiększyć grupy, ale nigdy nie trzeba ich pokrywać. Grupowanie zer daje minimalną postać POS.

Sąsiedzi każdej jedynki

Jedynka z sąsiednią jedynką może dołączyć do grupy dwóch lub więcej.

m0: m1, m2, m4, m8 → 0
ABCD00011110000111101111

Izolowana jedynka

m0 = A′B′C′D′ → AB = 00, CD = 00

Odpowiedź

AB = 00, CD = 00
6.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutniki

Odpowiedź: N = 4

Mapy Karnaugha: komórki są ułożone w kodzie Graya (00, 01, 11, 10), więc sąsiednie komórki, także te przez brzegi, różnią się dokładnie jedną zmienną. Grupuj jedynki w prostokąty po 1, 2, 4, 8 lub 16 komórek, jak największe i jak najmniej, aż każda jedynka będzie pokryta. Każda grupa to jeden iloczyn: zmienne, które wewnątrz niej pozostają stałe. Grupa 2ᵏ komórek traci k zmiennych. Stany nieokreślone (X) można wykorzystać, by powiększyć grupy, ale nigdy nie trzeba ich pokrywać. Grupowanie zer daje minimalną postać POS.

Implikanty proste

Największe grupy, jakie można utworzyć z jedynek i X.

C′D, CD′, A′BD′, AB′D′, A′BC′, AB′C′
ABCD000111100001111000X1031214X50716012113015X1418X9011110

Minimalne pokrycie

F = C′D + CD′ + A′BD′ + AB′D′
N = 4

Odpowiedź

N = 4

Istnieje inne grupowanie tego samego rozmiaru; ma tę samą liczbę składników i literałów.

7.Teoria liczb i arytmetyka modularna

Odpowiedź: x = 16

Elementy odwrotne i kongruencje: a ma element odwrotny modulo n dokładnie wtedy, gdy NWD(a, n) = 1. Rozszerzony algorytm Euklidesa zapisuje 1 = s·n + t·a, a wtedy a⁻¹ ≡ t (mod n). Kongruencja a·x ≡ b (mod n) przy NWD(a, n) = 1 ma rozwiązanie x ≡ a⁻¹·b. Dwie kongruencje x ≡ r₁ (mod m₁) i x ≡ r₂ (mod m₂) o względnie pierwszych modułach mają jedno rozwiązanie modulo m₁·m₂ (chińskie twierdzenie o resztach). Funkcja φ(n) Eulera zlicza liczby od 1 do n względnie pierwsze z n: φ(n) = n·∏(1 − 1/p).

Pierwsza kongruencja

x = 5 + 11k

Druga kongruencja

5 + 11k ≡ 4 (mod 12) → 11k ≡ 11 (mod 12)
k ≡ 11·11 ≡ 1 (mod 12)

Wynik

x = 5 + 11·1 = 16
x = 16
sprawdzenie: 16 mod 11 = 5, 16 mod 12 = 4

Odpowiedź

x = 16
8.Teoria liczb i arytmetyka modularna

Odpowiedź: x = 23

Elementy odwrotne i kongruencje: a ma element odwrotny modulo n dokładnie wtedy, gdy NWD(a, n) = 1. Rozszerzony algorytm Euklidesa zapisuje 1 = s·n + t·a, a wtedy a⁻¹ ≡ t (mod n). Kongruencja a·x ≡ b (mod n) przy NWD(a, n) = 1 ma rozwiązanie x ≡ a⁻¹·b. Dwie kongruencje x ≡ r₁ (mod m₁) i x ≡ r₂ (mod m₂) o względnie pierwszych modułach mają jedno rozwiązanie modulo m₁·m₂ (chińskie twierdzenie o resztach). Funkcja φ(n) Eulera zlicza liczby od 1 do n względnie pierwsze z n: φ(n) = n·∏(1 − 1/p).

Podziel przez NWD

gcd(20, 58) = 2
10x ≡ 27 (mod 29)

Rozwiąż skróconą kongruencję

10−1 ≡ 3 (mod 29) → x ≡ 23 (mod 29)

Rozwiązania modulo 58

x ∈ {23, 52}
x = 23

Odpowiedź

x = 23
9.Algorytmy i złożoność

Odpowiedź: B · Zachłanna używa 3 monet; optimum to 2

Dlaczego to jest odpowiedź

Metoda zachłanna bierze 4 + 1 + 1 = 3 monety, a 3 + 3 to tylko 2, więc dla tego systemu monet metoda zachłanna nie jest optymalna; optymalne jest programowanie dynamiczne.

Odpowiedź

B · Zachłanna używa 3 monet; optimum to 2
10.Algorytmy i złożoność

Odpowiedź: D · Po V − 1 rundach sprawdza, czy którąś krawędź można jeszcze zrelaksować

Dlaczego to jest odpowiedź

Wszystkie rzeczywiste najkrótsze odległości zostają znalezione w ciągu V − 1 rund; jeśli krawędź nadal można poprawić, musi istnieć cykl ujemny.

Odpowiedź

D · Po V − 1 rundach sprawdza, czy którąś krawędź można jeszcze zrelaksować
11.Struktury danych

Odpowiedź: A · Kolejki o stałym rozmiarze

Dlaczego to jest odpowiedź

Bufor cykliczny używa indeksów head i tail, które się zawijają, dając enqueue i dequeue w O(1) przy stałej ilości pamięci.

Odpowiedź

A · Kolejki o stałym rozmiarze
12.Struktury danych

Odpowiedź: A · Zastąpienie go następnikiem (lub poprzednikiem) w porządku in-order i usunięcie tamtego węzła

Dlaczego to jest odpowiedź

Następnik in-order ma co najwyżej jedno dziecko, więc można go łatwo usunąć po skopiowaniu jego klucza do usuwanego węzła.

Odpowiedź

A · Zastąpienie go następnikiem (lub poprzednikiem) w porządku in-order i usunięcie tamtego węzła
13.Teoria grafów

Odpowiedź: ani jedno, ani drugie

Euler, Hamilton i drzewa: graf spójny ma cykl Eulera (każda krawędź raz, powrót do startu), gdy każdy wierzchołek ma stopień parzysty, oraz ścieżkę Eulera, która nie jest cyklem, gdy dokładnie dwa wierzchołki mają stopień nieparzysty; ścieżka biegnie wtedy od jednego wierzchołka nieparzystego do drugiego. Cykl Hamiltona odwiedza każdy wierzchołek raz; Kn ma ich (n − 1)!/2. Drzewo o n wierzchołkach ma n − 1 krawędzi, a graf spójny o m krawędziach zachowuje drzewo rozpinające po usunięciu m − n + 1 krawędzi.

Stopnie

deg(A) = 1, deg(B) = 3, deg(C) = 3, deg(D) = 2, deg(E) = 2, deg(F) = 1, deg(G) = 4

Wierzchołki nieparzyste

A, B, C, F → 4
ani jedno, ani drugie

Odpowiedź

ani jedno, ani drugie
14.Teoria grafów

Odpowiedź: N = 2

Stopnie: stopień wierzchołka to liczba krawędzi, które się w nim stykają. Każda krawędź ma dwa końce, więc stopnie sumują się do dwukrotności liczby krawędzi: Σ deg(v) = 2|E| (lemat o uściskach dłoni). Liczba wierzchołków o nieparzystym stopniu jest zatem parzysta. Kn ma n(n − 1)/2 krawędzi, graf k-regularny o n wierzchołkach ma nk/2, a drzewo o n wierzchołkach ma n − 1 krawędzi.

Macierz sąsiedztwa

A: 0 1 1 0 0
B: 1 0 1 1 0
C: 1 1 0 0 1
D: 0 1 0 0 1
E: 0 0 1 1 0

Wspólni sąsiedzi

(M²)EE = 0·0 + 0·0 + 1·1 + 1·1 + 0·0 = 2

Odpowiedź

N = 2
15.Bazy danych i SQL

Odpowiedź: B · Odczytem danych zapisanych przez inną transakcję, która nie została jeszcze zatwierdzona

Dlaczego to jest odpowiedź

Brudny odczyt widzi niezatwierdzone zmiany, które mogą zostać cofnięte; jest możliwy tylko na poziomie read uncommitted.

Odpowiedź

B · Odczytem danych zapisanych przez inną transakcję, która nie została jeszcze zatwierdzona
16.Bazy danych i SQL

Odpowiedź: A · Indeksem zawierającym wszystkie kolumny potrzebne zapytaniu, dzięki czemu nie trzeba czytać samej tabeli

Dlaczego to jest odpowiedź

Jeśli wszystkie użyte kolumny są w indeksie, DBMS może wykonać skanowanie samego indeksu (index-only scan) i pominąć pobieranie wierszy tabeli, co oszczędza operacje we/wy.

Odpowiedź

A · Indeksem zawierającym wszystkie kolumny potrzebne zapytaniu, dzięki czemu nie trzeba czytać samej tabeli
17.Sieci komputerowe

Odpowiedź: C · Znajduje adres MAC odpowiadający adresowi IP w sieci lokalnej

Dlaczego to jest odpowiedź

ARP rozgłasza zapytanie „kto ma ten adres IP?”, a właściciel odpowiada swoim adresem MAC, dzięki czemu ramki mogą być dostarczone lokalnie.

Odpowiedź

C · Znajduje adres MAC odpowiadający adresowi IP w sieci lokalnej
18.Sieci komputerowe

Odpowiedź: D · Ponownie wysyła segment po trzech zduplikowanych ACK, nie czekając na upływ limitu czasu

Dlaczego to jest odpowiedź

Trzy zduplikowane ACK silnie wskazują na utratę pojedynczego segmentu, więc TCP natychmiast go retransmituje. Odzyskanie następuje znacznie szybciej niż przy czekaniu na zegar retransmisji.

Odpowiedź

D · Ponownie wysyła segment po trzech zduplikowanych ACK, nie czekając na upływ limitu czasu
19.Podsieci IPv4

Odpowiedź: H = 62

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).

Długość prefiksu

255.255.255.192 = /26

Użyteczne hosty

26 − 2 = 62

Odpowiedź

H = 62
20.Podsieci IPv4

Odpowiedź: x = 64

VLSM: każda sieć LAN dostaje najmniejszą podsieć z 2ʰ − 2 ≥ jej liczba hostów, czyli prefiks 32 − h. Przydzielanie największych podsieci najpierw sprawia, że każdy blok jest wyrównany do wielokrotności własnego rozmiaru, więc adresy sieci wynikają z sumowania rozmiarów bloków.

Rozmiar bloku dla każdej sieci LAN

C: 47 hosty → 26 = 64 (/26)
B: 44 hosty → 26 = 64 (/26)
A: 18 hosty → 25 = 32 (/27)
D: 11 hosty → 24 = 16 (/28)

Przydział, od największej

C: .0 – .63
B: .64 – .127
A: .128 – .159
D: .160 – .175

Odpowiedź

x = 64

LAN B: 192.168.120.64/26.

ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-science-fundamentals