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
wagi w kodzie U21−12816403211608040201

8-bitowy wzór 1101 0000 zapisuje liczbę całkowitą ze znakiem w kodzie uzupełnień do dwóch. Jaka jest jej wartość N dziesiętnie?

1101 00008 bit
N =
2.Systemy liczboweTrudny
836 kodów, b = ? bitów?2ᵇ⁻¹…?4?2?1

System musi nadać każdemu z 836 elementów własny kod dwójkowy tej samej długości. Ile co najmniej bitów b potrzeba?

836
b = bit
3.Rachunek zdań i dowodyŚredni
tautologiakontradykcjakontyngencja

Czy ¬((c ∧ a) → c) jest tautologią, kontradykcją czy kontyngencją? Kliknij swoją odpowiedź.

¬((c ∧ a) → c)
  1. 1tautologia
  2. 2kontradykcja
  3. 3kontyngencja
4.Rachunek zdań i dowodyTrudny
r¬q¬q ∧ rq

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

q → pp → r¬r
  1. 1r
  2. 2¬q
  3. 3¬q ∧ r
  4. 4q
5.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutnikiŚredni
ABCD000111100001111000011302140517161120131151140819011110

Użyj mapy Karnaugha, aby znaleźć minimalną postać sumy iloczynów (SOP) funkcji F(A, B, C, D) = Σm(3, 4, 6, 7, 9, 10, 12, 14, 15). Ile literałów L zawiera łącznie (zmienna z negacją liczy się jako jeden literał)?

F(A, B, C, D) = Σm(3, 4, 6, 7, 9, 10, 12, 14, 15)
L =
6.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutnikiTrudny
TQ0​Q0​TQ1​Q1​TQ2​Q2​TQ3​Q3​CLKW GÓRĘ

Układ (4-bitowy licznik binarny zliczający w górę) startuje od 2 (dziesiętnie, Q = 0010). Jaki stan Q (dziesiętnie) pokaże po 36 impulsach zegara?

Q0 = 236n = 4
Q =
7.Teoria liczb i arytmetyka modularnaŚredni

Rozwiąż 7x ≡ 15 (mod 89). Podaj rozwiązanie x z 0 < x < 89.

7x ≡ 15 (mod 89)
x =
8.Teoria liczb i arytmetyka modularnaTrudny

41 jest liczbą pierwszą. Użyj małego twierdzenia Fermata, aby znaleźć 1226044 mod 41.

p = 41k = 26044
1226044 mod 41 =
9.Algorytmy i złożonośćŚredni

Jaka jest złożoność czasowa: for i = 1 to n: for j = 1 to i: wykonaj pracę O(1)?

  1. AO(n²)
  2. BO(n³)
  3. CO(n)
  4. DO(n log n)
10.Algorytmy i złożonośćTrudny

Jaka jest złożoność czasowa: for i = 1 to n: for (j = i; j ≤ n; j = j + i) wykonaj pracę O(1)?

  1. AO(n)
  2. BO(n log n)
  3. CO(n √n)
  4. DO(n²)
11.Struktury danychŚredni

Którego abstrakcyjnego typu danych używa algorytm Dijkstry do wyboru następnego wierzchołka do przetworzenia?

  1. AStosu
  2. BZbioru bez uporządkowania
  3. CKolejki priorytetowej typu min
  4. DKolejki FIFO
12.Struktury danychTrudny

Co robi drzewo splay po każdym dostępie?

  1. ABuduje całe drzewo od nowa w formie zrównoważonej
  2. BRotacjami przenosi odwiedzony węzeł do korzenia
  3. CPrzenosi odwiedzony węzeł do liścia
  4. DPrzekolorowuje węzły na ścieżce wyszukiwania
13.Teoria grafówŚredni

Ile różnych cykli Hamiltona H ma graf pełny K5? Cykle różniące się tylko wierzchołkiem startowym lub kierunkiem liczą się jako ten sam.

K5
H =
14.Teoria grafówTrudny
299108151038ABCDEFG

Użyj algorytmu Dijkstry, aby znaleźć długość d(C) najkrótszej ścieżki z A do C w grafie ważonym.

start: Akoniec: C
d(C) =
15.Bazy danych i SQLŚredni

Druga postać normalna (2NF) eliminuje:

  1. AWszystkie wartości NULL
  2. BKlucze obce
  3. CCzęściowe zależności kolumn niekluczowych od części klucza złożonego
  4. DZależności przechodnie między kolumnami niekluczowymi poprzez inną kolumnę niekluczową
16.Bazy danych i SQLTrudny

Raportowa baza danych kopiuje nazwiska klientów do tabeli zamówień, by unikać złączeń. Jaki jest główny koszt tej denormalizacji?

  1. ANadmiarowe kopie trzeba utrzymywać w spójności przy każdej zmianie danych klienta
  2. BBaza danych nie może już używać indeksów
  3. CZapytania na tabeli zamówień stają się wolniejsze
  4. DNie można już używać kluczy głównych
17.Sieci komputeroweŚredni

Do czego służy ARP?

  1. APrzydziela adresy IP automatycznie hostom, które dołączają do sieci lokalnej
  2. BRozwiązuje nazwy domen
  3. CTrasuje pakiety w internecie
  4. DZnajduje adres MAC odpowiadający adresowi IP w sieci lokalnej
18.Sieci komputeroweTrudny

Który mechanizm zapobiega pętlom rozgłoszeniowym w sieci z nadmiarowymi połączeniami między przełącznikami?

  1. ADHCP snooping
  2. BNAT
  3. CBuforowanie ARP
  4. DSpanning Tree Protocol
19.Podsieci IPv4Średni
255.255.255.24811111111111111111111111111111000bity siecibity hosta

Podsieć używa maski 255.255.255.248. Ile ma użytecznych adresów hostów H?

255.255.255.248
H =
20.Podsieci IPv4Trudny
ostatni oktet = 213112816403211608140211siećhost

Host ma adres 10.20.74.213/27. Jaka jest ostatnia liczba (czwarty oktet) x adresu rozgłoszeniowego jego podsieci?

10.20.74.213/27
x =

3Roztwory

1.Systemy liczbowe

Odpowiedź: N = −48

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.

Dodaj wagi

Pozostałe bity mają swoje zwykłe dodatnie wartości.

−128 + 64 + 16 = −48

Odpowiedź

N = −48
2.Systemy liczbowe

Odpowiedź: b = 10 bit

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.

Potęgi dwójki

29 = 512 < 836
210 = 1024 ≥ 836

Odpowiedź

b = 10
3.Rachunek zdań i dowody

Odpowiedź: kontradykcja

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).

Tablica prawdy wiersz po wierszu

a = 1, c = 1: c ∧ a = 1, (c ∧ a) → c = 1, ¬((c ∧ a) → c) = 0
a = 1, c = 0: c ∧ a = 0, (c ∧ a) → c = 1, ¬((c ∧ a) → c) = 0
a = 0, c = 1: c ∧ a = 0, (c ∧ a) → c = 1, ¬((c ∧ a) → c) = 0
a = 0, c = 0: c ∧ a = 0, (c ∧ a) → c = 1, ¬((c ∧ a) → c) = 0

Sklasyfikuj

¬((c ∧ a) → c): 0, 0, 0, 0
0 w każdym wierszu: kontradykcja.

Odpowiedź

kontradykcja
4.Rachunek zdań i dowody

Odpowiedź: ¬q

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

Wniosek

¬q (dwukrotny modus tollens)

Odpowiedź

¬q
5.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutniki

Odpowiedź: L = 14

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.

ABCD000111100001111000011302140517161120131151140819011110

Zgrupuj jedynki

Każda grupa to prostokąt z 2ᵏ komórek; komórki na brzegu sąsiadują z komórkami na przeciwległym brzegu.

BD′
BC
A′CD
ACD′
AB′C′D

Minimalna postać SOP

F = BD′ + BC + A′CD + ACD′ + AB′C′D
L = 14

Odpowiedź

L = 14
6.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutniki

Odpowiedź: Q = 6

Przerzutniki i liczniki: przerzutnik zmienia stan tylko przy aktywnym zboczu zegara. D kopiuje swoje wejście (Q⁺ = D); T zmienia stan na przeciwny, gdy T = 1; JK utrzymuje stan dla 00, zeruje dla 01, ustawia dla 10 i zmienia stan na przeciwny dla 11. N-bitowy licznik binarny ma 2ⁿ stanów i liczy modulo 2ⁿ; licznik mod-N liczy 0, 1, …, N − 1 i wraca do 0, a potrzebuje tylu przerzutników, ile wynosi najmniejsze n z 2ⁿ ≥ N. Każdy stopień licznika asynchronicznego dzieli częstotliwość przez dwa, więc ostatnie wyjście licznika mod-N pracuje z częstotliwością fclk/N. Licznik Johnsona z n przerzutników ma 2n stanów, licznik pierścieniowy n.

Pełne cykle

Co 16 impulsów licznik wraca do tego samego stanu.

36 = 2·16 + 4

Stan po pozostałych impulsach

Q = (2 + 4) mod 16 = 6
Q = 0110₂

Odpowiedź

Q = 6
7.Teoria liczb i arytmetyka modularna

Odpowiedź: x = 53

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).

Element odwrotny do 7

r = 89, t = 0
r = 7, q = 12, t = 1
r = 5, q = 1, t = −12
r = 2, q = 2, t = 13
r = 1, q = 2, t = −38
7−1 ≡ 51 (mod 89)

Rozwiąż

x ≡ 51·15 = 765 ≡ 53 (mod 89)
sprawdzenie: 7·53 = 371 ≡ 15 (mod 89)

Odpowiedź

x = 53
8.Teoria liczb i arytmetyka modularna

Odpowiedź: 1226044 mod 41 = 31

Potęgi modularne i RSA: oblicz aᵏ mod n przez wielokrotne podnoszenie do kwadratu: zapisz k binarnie, podnoś do kwadratu, redukuj po każdym kroku i mnóż potęgi, których bit jest równy 1. Fermat: aᵖ⁻¹ ≡ 1 (mod p) dla liczby pierwszej p niedzielącej a, więc wykładnik można redukować modulo p − 1. RSA: wybierz liczby pierwsze p i q, n = p·q i φ(n) = (p − 1)(q − 1); wykładnik publiczny e jest względnie pierwszy z φ(n), a wykładnik prywatny to d = e⁻¹ mod φ(n). Szyfruj wzorem c = mᵉ mod n, a odszyfrowuj wzorem m = cᵈ mod n.

Zredukuj wykładnik

26044 mod 40 = 4
1226044 ≡ 124 (mod 41)

Mała potęga

124 mod 41 = 31

Odpowiedź

1226044 mod 41 = 31
9.Algorytmy i złożoność

Odpowiedź: A · O(n²)

Dlaczego to jest odpowiedź

Wnętrze pętli wewnętrznej wykonuje się łącznie n(n + 1) / 2 razy, co nadal jest kwadratowe.

Odpowiedź

A · O(n²)
10.Algorytmy i złożoność

Odpowiedź: B · O(n log n)

Dlaczego to jest odpowiedź

Łącznie n / 1 + n / 2 + ... + n / n = n × Hn, a liczba harmoniczna Hn to Θ(log n).

Odpowiedź

B · O(n log n)
11.Struktury danych

Odpowiedź: C · Kolejki priorytetowej typu min

Dlaczego to jest odpowiedź

Kolejka priorytetowa typu min, zwykle kopiec binarny, wydajnie zwraca nieodwiedzony wierzchołek o najmniejszej odległości.

Odpowiedź

C · Kolejki priorytetowej typu min
12.Struktury danych

Odpowiedź: B · Rotacjami przenosi odwiedzony węzeł do korzenia

Dlaczego to jest odpowiedź

Operacja splay przenosi odwiedzony węzeł do korzenia za pomocą rotacji; pojedyncza operacja może kosztować O(n), ale koszt zamortyzowany wynosi O(log n).

Odpowiedź

B · Rotacjami przenosi odwiedzony węzeł do korzenia
13.Teoria grafów

Odpowiedź: H = 12

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.

Policz

H = (5 − 1)!/2 = 24/2 = 12

Odpowiedź

H = 12
14.Teoria grafów

Odpowiedź: d(C) = 24

Najkrótsze ścieżki i drzewa rozpinające: algorytm Dijkstry zatwierdza jeden wierzchołek na rundę: niezatwierdzony wierzchołek o najmniejszej tymczasowej odległości. Jego odległość jest wtedy ostateczna, a każdy sąsiad v dostaje d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v)). Algorytm Kruskala buduje minimalne drzewo rozpinające, biorąc krawędzie od lekkich do ciężkich i pomijając każdą, która zamknęłaby cykl; algorytm Prima rozbudowuje jedno drzewo od wierzchołka startowego, zawsze dodając najlżejszą krawędź wychodzącą z niego. Drzewo rozpinające o n wierzchołkach ma n − 1 krawędzi.

Algorytm Dijkstry runda po rundzie

Każdy wiersz: zatwierdzony wierzchołek, jego ostateczna odległość oraz sąsiedzi, których odległość się poprawia.

A (0): B: 2
B (2): D: 11
D (11): E: 21, F: 19, G: 14
G (14): C: 24
F (19)
E (21)
C (24)

Najkrótsza ścieżka

A → B → D → G → C
d(C) = 24

Odpowiedź

d(C) = 24
15.Bazy danych i SQL

Odpowiedź: C · Częściowe zależności kolumn niekluczowych od części klucza złożonego

Dlaczego to jest odpowiedź

2NF wymaga spełnienia 1NF oraz tego, aby każdy atrybut niekluczowy zależał od całego klucza, a nie tylko od jego części.

Odpowiedź

C · Częściowe zależności kolumn niekluczowych od części klucza złożonego
16.Bazy danych i SQL

Odpowiedź: A · Nadmiarowe kopie trzeba utrzymywać w spójności przy każdej zmianie danych klienta

Dlaczego to jest odpowiedź

Denormalizacja przyspiesza odczyty, ale przywraca redundancję, więc aktualizacje muszą zmieniać każdą kopię, inaczej pojawiają się anomalie.

Odpowiedź

A · Nadmiarowe kopie trzeba utrzymywać w spójności przy każdej zmianie danych klienta
17.Sieci komputerowe

Odpowiedź: D · 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

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

Odpowiedź: D · Spanning Tree Protocol

Dlaczego to jest odpowiedź

STP wybiera most główny (root bridge) i blokuje nadmiarowe ścieżki, odblokowując je w razie awarii aktywnego łącza.

Odpowiedź

D · Spanning Tree Protocol
19.Podsieci IPv4

Odpowiedź: H = 6

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

255.255.255.248 = /29

Użyteczne hosty

23 − 2 = 6

Odpowiedź

H = 6
20.Podsieci IPv4

Odpowiedź: x = 223

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

25 = 32

Podsieć tego hosta

sieć: ⌊213/32⌋·32 = 192
rozgłoszeniowy: 192 + 32 − 1 = 223
użyteczne hosty: 193 … 222

Odpowiedź

x = 223

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