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 U2?−128?64?32?16?8?4?2?1

Zapisz −74 jako 8-bitowy wzór w kodzie U2. Odczytaj ten wzór jako liczbę dwójkową bez znaku: jaka jest jego wartość U dziesiętnie?

N = −748 bit
U =
2.Systemy liczboweTrudny
24 bit1 px512 px512 pxM = ? KiB

Nieskompresowany obraz ma 512 × 512 pikseli i 24 bitów na piksel. Ile pamięci M zajmuje, w KiB (1 KiB = 1024 bajty)?

512 × 512 px24 bit/px1 KiB = 1024 B
M = KiB
3.Rachunek zdań i dowodyŚredni
(r ∨ q) ∧ pr ∧ (q ∨ p)(r ∨ q) ∧ (r ∨ p)(r ∧ q) ∨ (r ∧ p)

Która formuła jest logicznie równoważna r ∨ (q ∧ p)? Kliknij ją.

r ∨ (q ∧ p)
  1. 1(r ∨ q) ∧ p
  2. 2r ∧ (q ∨ p)
  3. 3(r ∨ q) ∧ (r ∨ p)
  4. 4(r ∧ q) ∨ (r ∧ p)
4.Rachunek zdań i dowodyTrudny
¬r → ¬pr → pr ∧ pp → r

Dane są przesłanki r → q; q → p. Jaki wniosek z nich wynika? Kliknij go.

r → qq → p
  1. 1¬r → ¬p
  2. 2r → p
  3. 3r ∧ p
  4. 4p → r
5.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutnikiŚredni
ABCD00011110000111101111111

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(3, 4, 5, 8, 10, 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
ABCD0001111000011110X0X103X204150706112X130151141809X11110

Znajdź minimalną postać SOP funkcji F(A, B, C, D) = Σm(5, 8, 10, 12, 14) + d(0, 1, 2, 11, 13), gdzie d oznacza stany nieokreślone. Ile iloczynów N ona zawiera?

F(A, B, C, D) = Σm(5, 8, 10, 12, 14) + d(0, 1, 2, 11, 13)
N =
7.Teoria liczb i arytmetyka modularnaŚredni

Znajdź najmniejszą dodatnią liczbę całkowitą x, dla której x ≡ 1 (mod 4) i x ≡ 0 (mod 13).

x ≡ 1 (mod 4)x ≡ 0 (mod 13)
x =
8.Teoria liczb i arytmetyka modularnaTrudny

Rozwiąż 39x ≡ 51 (mod 54). Podaj najmniejsze dodatnie rozwiązanie x.

39x ≡ 51 (mod 54)
x =
9.Algorytmy i złożonośćŚredni

Co oznacza, że problem ma optymalną podstrukturę?

  1. AProblem ma dokładnie jedno rozwiązanie optymalne, wspólne dla wszystkich podproblemów
  2. BProblem można rozwiązać w czasie stałym
  3. CKażdy podproblem ma ten sam rozmiar
  4. DOptymalne rozwiązanie można zbudować z optymalnych rozwiązań jego podproblemów
10.Algorytmy i złożonośćTrudny

Problem jest NP-zupełny, jeśli:

  1. ALeży poza NP, ale jest trudniejszy od wszystkich problemów NP, jak problem stopu
  2. BDa się go rozwiązać w czasie wielomianowym
  3. CNależy do NP i każdy problem z NP sprowadza się do niego w czasie wielomianowym
  4. DNie da się go rozwiązać
11.Struktury danychŚredni

Jaki jest koszt wstawienia elementu w środek tablicy o n elementach?

  1. AO(n²), bo każdy element przesuwa się n razy
  2. BO(n), bo dalsze elementy trzeba przesunąć
  3. CO(log n), z powodu wyszukiwania binarnego
  4. DO(1), bo indeks jest znany
12.Struktury danychTrudny

Drzewo przedziałowe (segment tree) służy zwykle do:

  1. APrzechowywania krawędzi grafu
  2. BAlfabetycznego sortowania napisów przez przechowywanie każdego prefiksu w osobnym węźle drzewa
  3. COdpowiadania na zapytania o zakresy (np. sumy zakresów) i aktualizacji w O(log n)
  4. DImplementacji stosu
13.Teoria grafówŚredni
ABCDECykl 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| = 5|E| = 6
  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 C? Marsz może powtarzać wierzchołki i krawędzie. Nazwij tę liczbę N.

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

Kiedy WHERE EXISTS (podzapytanie) jest prawdziwe dla wiersza?

  1. AGdy podzapytanie zwraca co najmniej jeden wiersz
  2. BGdy podzapytanie zwraca dokładnie jeden wiersz
  3. CGdy podzapytanie zwraca liczbę większą od zera
  4. DGdy podzapytanie nie zwraca wartości NULL
16.Bazy danych i SQLTrudny

Dlaczego zapytanie z WHERE YEAR(order_date) = 2025 może nie korzystać z indeksu na order_date?

  1. AYEAR nie jest poprawnym SQL
  2. BIndeks na order_date jest używany tylko dla klauzul ORDER BY, nigdy dla WHERE
  3. CIndeksy nigdy nie działają z datami
  4. DZastosowanie funkcji do kolumny uniemożliwia proste wyszukiwanie zakresowe w indeksie
17.Sieci komputeroweŚredni

Ile użytecznych adresów hostów ma podsieć IPv4 /26?

  1. A126
  2. B30
  3. C64
  4. D62
18.Sieci komputeroweTrudny

Jaka jest według twierdzenia Shannona przepustowość kanału 1 MHz o stosunku sygnału do szumu równym 255?

  1. A255 Mbit/s
  2. B8 Mbit/s
  3. C2 Mbit/s
  4. D1 Mbit/s
19.Podsieci IPv4Średni
/24 → /2811111111111111111111111111110000bity siecibity hosta

Sieć 192.168.10.0/24 trzeba podzielić na co najmniej 10 równych podsieci. Jeśli pożyczysz jak najmniej bitów, ile użytecznych hostów H będzie miała każda podsieć?

192.168.10.0/2410 subnets
H =
20.Podsieci IPv4Trudny
ostatni oktet = 248112816413211618040201siećhost

Host ma adres 10.20.74.248/30. Jaki jest czwarty oktet x ostatniego użytecznego adresu hosta w jego podsieci?

10.20.74.248/30
x =

3Roztwory

1.Systemy liczbowe

Odpowiedź: U = 182

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.

Odwróć i dodaj jeden

74 = 0100 1010
odwrócone: 1011 0101
+1 → 1011 0110

Odczytaj bez znaku

1011 0110₂ = 256 − 74 = 182

Odpowiedź

U = 182
2.Systemy liczbowe

Odpowiedź: M = 768 KiB

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.

Bity i bajty

512·512·24 = 6291456 bit = 786432 B

Zamień na KiB

786432/1024 = 768 KiB

Odpowiedź

M = 768 KiB
3.Rachunek zdań i dowody

Odpowiedź: (r ∨ q) ∧ (r ∨ 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).

Prawo

∨ jest rozdzielne względem ∧: a ∨ (b ∧ c) ≡ (a ∨ b) ∧ (a ∨ c).
r ∨ (q ∧ p) ≡ (r ∨ q) ∧ (r ∨ p)

Sprawdź tablicą prawdy

p = 1, q = 1, r = 1: 1 | 1 1 1 1
p = 1, q = 1, r = 0: 1 | 1 0 1 0
p = 1, q = 0, r = 1: 1 | 1 1 1 1
p = 1, q = 0, r = 0: 0 | 0 0 0 0
p = 0, q = 1, r = 1: 1 | 0 1 1 1
p = 0, q = 1, r = 0: 0 | 0 0 0 0
p = 0, q = 0, r = 1: 1 | 0 0 1 0
p = 0, q = 0, r = 0: 0 | 0 0 0 0

Odpowiedź

(r ∨ q) ∧ (r ∨ p)

Kolumny po kresce to opcje w pokazanej kolejności.

4.Rachunek zdań i dowody

Odpowiedź: r → p

Kwantyfikatory i wnioskowania: ¬∀x P(x) ≡ ∃x ¬P(x) oraz ¬∃x P(x) ≡ ∀x ¬P(x). Przesuń negację do środka, zamień każdy kwantyfikator, który mija, i zaneguj formułę wewnętrzną prawami rachunku zdań, takimi jak ¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b. Wnioskowanie jest poprawne, gdy wniosek jest równy 1 w każdym wierszu, w którym wszystkie przesłanki są równe 1. Pojedynczy wiersz z prawdziwymi przesłankami i fałszywym wnioskiem jest kontrprzykładem i pokazuje, że wnioskowanie jest niepoprawne.

Wiersze z wszystkimi prawdziwymi przesłankami

p = 1, q = 1, r = 1: ¬r → ¬p = 1, r → p = 1, r ∧ p = 1, p → r = 1
p = 1, q = 1, r = 0: ¬r → ¬p = 0, r → p = 1, r ∧ p = 0, p → r = 0
p = 1, q = 0, r = 0: ¬r → ¬p = 0, r → p = 1, r ∧ p = 0, p → r = 0
p = 0, q = 0, r = 0: ¬r → ¬p = 1, r → p = 1, r ∧ p = 0, p → r = 1

Wniosek

r → p (sylogizm hipotetyczny)

Odpowiedź

r → p
5.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutniki

Odpowiedź: AB = 00, CD = 11

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.

m3: m2, m1, m7, m11 → 0
ABCD00011110000111101111111

Izolowana jedynka

m3 = A′B′CD → AB = 00, CD = 11

Odpowiedź

AB = 00, CD = 11
6.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutniki

Odpowiedź: N = 2

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.

B′D′, BC′D, AD′, A′C′D, AB′C, ABC′
ABCD0001111000011110X0X103X204150706112X130151141809X11110

Minimalne pokrycie

F = BC′D + AD′
N = 2

Odpowiedź

N = 2

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

7.Teoria liczb i arytmetyka modularna

Odpowiedź: x = 13

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 = 1 + 4k

Druga kongruencja

1 + 4k ≡ 0 (mod 13) → 4k ≡ 12 (mod 13)
k ≡ 10·12 ≡ 3 (mod 13)

Wynik

x = 1 + 4·3 = 13
x = 13
sprawdzenie: 13 mod 4 = 1, 13 mod 13 = 0

Odpowiedź

x = 13
8.Teoria liczb i arytmetyka modularna

Odpowiedź: x = 11

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(39, 54) = 3
13x ≡ 17 (mod 18)

Rozwiąż skróconą kongruencję

13−1 ≡ 7 (mod 18) → x ≡ 11 (mod 18)

Rozwiązania modulo 54

x ∈ {11, 29, 47}
x = 11

Odpowiedź

x = 11
9.Algorytmy i złożoność

Odpowiedź: D · Optymalne rozwiązanie można zbudować z optymalnych rozwiązań jego podproblemów

Dlaczego to jest odpowiedź

Optymalna podstruktura jest wymagana zarówno przez algorytmy zachłanne, jak i przez programowanie dynamiczne, by dawały poprawne odpowiedzi.

Odpowiedź

D · Optymalne rozwiązanie można zbudować z optymalnych rozwiązań jego podproblemów
10.Algorytmy i złożoność

Odpowiedź: C · Należy do NP i każdy problem z NP sprowadza się do niego w czasie wielomianowym

Dlaczego to jest odpowiedź

Problemy NP-zupełne są najtrudniejsze w NP; wielomianowy algorytm dla jednego z nich dałby wielomianowy algorytm dla całej klasy NP.

Odpowiedź

C · Należy do NP i każdy problem z NP sprowadza się do niego w czasie wielomianowym
11.Struktury danych

Odpowiedź: B · O(n), bo dalsze elementy trzeba przesunąć

Dlaczego to jest odpowiedź

Wszystkie elementy za miejscem wstawienia przesuwają się o jedną pozycję w prawo, co zajmuje czas proporcjonalny do n.

Odpowiedź

B · O(n), bo dalsze elementy trzeba przesunąć
12.Struktury danych

Odpowiedź: C · Odpowiadania na zapytania o zakresy (np. sumy zakresów) i aktualizacji w O(log n)

Dlaczego to jest odpowiedź

Drzewo przedziałowe przechowuje agregaty dla przedziałów, obsługując zapytania o zakresy i aktualizacje punktowe w czasie O(log n).

Odpowiedź

C · Odpowiadania na zapytania o zakresy (np. sumy zakresów) i aktualizacji w O(log n)
13.Teoria grafów

Odpowiedź: Cykl Eulera

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) = 2, deg(B) = 4, deg(C) = 2, deg(D) = 2, deg(E) = 2

Wierzchołki nieparzyste

0
Cykl Eulera

Odpowiedź

Cykl Eulera
14.Teoria grafów

Odpowiedź: N = 3

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 1
C: 1 1 0 0 1
D: 0 1 0 0 0
E: 0 1 1 0 0

Wspólni sąsiedzi

(M²)CC = 1·1 + 1·1 + 0·0 + 0·0 + 1·1 = 3

Odpowiedź

N = 3
15.Bazy danych i SQL

Odpowiedź: A · Gdy podzapytanie zwraca co najmniej jeden wiersz

Dlaczego to jest odpowiedź

EXISTS sprawdza tylko, czy powstaje jakikolwiek wiersz; NOT EXISTS jest prawdziwe, gdy podzapytanie nie zwraca żadnych wierszy.

Odpowiedź

A · Gdy podzapytanie zwraca co najmniej jeden wiersz
16.Bazy danych i SQL

Odpowiedź: D · Zastosowanie funkcji do kolumny uniemożliwia proste wyszukiwanie zakresowe w indeksie

Dlaczego to jest odpowiedź

To wyrażenie nie jest „sargable”; użycie order_date >= '2025-01-01' AND order_date < '2026-01-01' pozwala na skanowanie zakresowe indeksu.

Odpowiedź

D · Zastosowanie funkcji do kolumny uniemożliwia proste wyszukiwanie zakresowe w indeksie
17.Sieci komputerowe

Odpowiedź: D · 62

Dlaczego to jest odpowiedź

Podsieć /26 ma 6 bitów hosta: 2⁶ = 64 adresy, minus adres sieci i adres rozgłoszeniowy, daje 62 użyteczne adresy hostów.

Odpowiedź

D · 62
18.Sieci komputerowe

Odpowiedź: B · 8 Mbit/s

Dlaczego to jest odpowiedź

C = 10⁶ × log₂(256) = 10⁶ × 8 = 8 Mbit/s. To górna granica bezbłędnej szybkości transmisji w zaszumionym kanale.

Odpowiedź

B · 8 Mbit/s
19.Podsieci IPv4

Odpowiedź: H = 14

Podsieci IPv4: adres ma 32 bity. Prefiks /p mówi, ile początkowych bitów wskazuje sieć; pozostałe 32 − p bitów numeruje hosty. Podsieć ma 2³²⁻ᵖ adresów, ale pierwszego (adres sieci) i ostatniego (adres rozgłoszeniowy) nie można przydzielić hostom, więc mieści się 2³²⁻ᵖ − 2 hostów. Wyjątki: /31 (łącze punkt-punkt, RFC 3021) wykorzystuje oba swoje 2 adresy dla hostów, a /32 to jeden adres (pojedynczy host lub loopback).

Bity do pożyczenia

24 = 16 ≥ 10 → b = 4, /28

Hosty na podsieć

24 − 2 = 14

Odpowiedź

H = 14
20.Podsieci IPv4

Odpowiedź: x = 250

Podsieci IPv4: adres ma 32 bity. Prefiks /p mówi, ile początkowych bitów wskazuje sieć; pozostałe 32 − p bitów numeruje hosty. Podsieć ma 2³²⁻ᵖ adresów, ale pierwszego (adres sieci) i ostatniego (adres rozgłoszeniowy) nie można przydzielić hostom, więc mieści się 2³²⁻ᵖ − 2 hostów. Wyjątki: /31 (łącze punkt-punkt, RFC 3021) wykorzystuje oba swoje 2 adresy dla hostów, a /32 to jeden adres (pojedynczy host lub loopback).

Rozmiar bloku

22 = 4

Podsieć tego hosta

sieć: ⌊248/4⌋·4 = 248
rozgłoszeniowy: 248 + 4 − 1 = 251
użyteczne hosty: 249 … 250

Odpowiedź

x = 250

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