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 U21−12816403201608041211

8-bitowy wzór 1100 0011 zapisuje liczbę całkowitą ze znakiem w kodzie uzupełnień do dwóch. Jaka jest jej wartość N dziesiętnie?

1100 00118 bit
N =
2.Systemy liczboweTrudny
1013 kodów, b = ? bitów?2ᵇ⁻¹…?4?2?1

System musi nadać każdemu z 1013 elementów własny kod dwójkowy tej samej długości. Ile co najmniej bitów b potrzeba?

1013
b = bit
3.Rachunek zdań i dowodyŚredni
¬q ∨ r¬q ∨ ¬r¬q ∧ r¬q ∧ ¬r

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

¬(q ∧ r)
  1. 1¬q ∨ r
  2. 2¬q ∨ ¬r
  3. 3¬q ∧ r
  4. 4¬q ∧ ¬r
4.Rachunek zdań i dowodyTrudny
pqp → q¬p¬q11100100

Wnioskowanie z przesłankami p → q; ¬p i wnioskiem ¬q jest niepoprawne. Kliknij wiersz tablicy prawdy, który jest kontrprzykładem.

p → q¬p∴ ¬q
  1. 1p = 1, q = 1
  2. 2p = 1, q = 0
  3. 3p = 0, q = 1
  4. 4p = 0, q = 0
5.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutnikiŚredni
ABC00011110011001030204151716

Użyj mapy Karnaugha, aby znaleźć minimalną postać sumy iloczynów (SOP) funkcji F(A, B, C) = Σm(0, 5, 6, 7). Ile literałów L zawiera łącznie (zmienna z negacją liczy się jako jeden literał)?

F(A, B, C) = Σm(0, 5, 6, 7)
L =
6.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutnikiTrudny
DQ3​Q3​DQ2​Q2​DQ1​Q1​DQ0​Q0​CLKJOHNSON

4-bitowy licznik Johnsona Q₃Q₂Q₁Q₀ startuje od 0000. Przy każdym zboczu zegara bity przesuwają się o jedno miejsce w prawo (Q₃ → Q₂ → Q₁ → Q₀), a Q₃ dostaje negację Q₀. Podaj stan Q = Q₃Q₂Q₁Q₀ jako liczbę dziesiętną po 11 zboczach zegara.

Q₃Q₂Q₁Q₀ = 000011
Q =
7.Teoria liczb i arytmetyka modularnaŚredni

Znajdź element odwrotny do 5 modulo 37: liczbę x, dla której 0 < x < 37 oraz 5·x ≡ 1 (mod 37).

a = 5n = 37
5−1 mod 37 =
8.Teoria liczb i arytmetyka modularnaTrudny

53 jest liczbą pierwszą. Użyj małego twierdzenia Fermata, aby znaleźć 250714 mod 53.

p = 53k = 50714
250714 mod 53 =
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(n log n)
  3. CO(n)
  4. DO(n³)
10.Algorytmy i złożonośćTrudny

Dlaczego każde wyszukiwanie oparte na porównaniach w posortowanej tablicy wymaga w najgorszym przypadku Ω(log n) porównań?

  1. ADrzewo decyzyjne z n możliwymi wynikami musi mieć głębokość co najmniej log₂ n
  2. BKażde porównanie zajmuje czas logarytmiczny
  3. CKażdy element musi być porównany co najmniej raz
  4. DWyszukiwanie binarne jest jedynym możliwym algorytmem i wymaga log₂ n porównań
11.Struktury danychŚredni

Klucze 50, 30, 70, 20, 40 wstawia się w tej kolejności do pustego binarnego drzewa poszukiwań. Co jest lewym dzieckiem 30?

  1. A40
  2. B70
  3. C50
  4. D20
12.Struktury danychTrudny

Jaki jest oczekiwany czas wyszukiwania przy prostym równomiernym haszowaniu w tablicy mieszającej z metodą łańcuchową, n kluczami i m kubełkami?

  1. AO(n)
  2. BO(log n)
  3. CO(1 + α), gdzie α = n / m
  4. DO(m)
13.Teoria grafówŚredni

Graf spójny: liczba wierzchołków 13, liczba krawędzi 19. Ile krawędzi k trzeba usunąć, aby zostało drzewo rozpinające?

|V| = 13|E| = 19
k =
14.Teoria grafówTrudny
1094214151771ABCDEFG

Algorytm Kruskala buduje minimalne drzewo rozpinające. Kliknij krawędź, którą dodaje jako krawędź numer 4; pominięte krawędzie się nie liczą.

k = 4
  1. 1krawędź AB
  2. 2krawędź AC
  3. 3krawędź BC
  4. 4krawędź BD
  5. 5krawędź DF
  6. 6krawędź EF
  7. 7krawędź GC
  8. 8krawędź GD
  9. 9krawędź GE
15.Bazy danych i SQLŚredni

Której klauzuli SQL odpowiada w algebrze relacji operator selekcji (σ)?

  1. AGROUP BY
  2. BORDER BY
  3. CLiście SELECT
  4. DWHERE
16.Bazy danych i SQLTrudny

Aplikacja wykonuje UPDATE item SET qty = 4, version = 8 WHERE id = 1 AND version = 7 i zgłasza konflikt, jeśli żaden wiersz nie został zaktualizowany. Jaka to technika?

  1. ADziennik zapisu z wyprzedzeniem
  2. BŚcisłe blokowanie dwufazowe z blokadami wierszy
  3. COptymistyczna kontrola współbieżności
  4. DSharding bazy danych
17.Sieci komputeroweŚredni

Która maska podsieci odpowiada prefiksowi /20?

  1. A255.255.240.0
  2. B255.255.255.240
  3. C255.255.224.0
  4. D255.255.248.0
18.Sieci komputeroweTrudny

Dlaczego TCP wybiera nieprzewidywalny początkowy numer sekwencyjny dla każdego połączenia?

  1. AAby uniknąć pomyłek ze starymi segmentami i utrudnić wstrzykiwanie sfałszowanych segmentów
  2. BAby szyfrować ładunek każdego segmentu
  3. CAby wydajniej kompresować dane
  4. DAby wybrać najlepszą trasę do celu dla segmentów tego połączenia
19.Podsieci IPv4Średni
/24 → /2711111111111111111111111111100000bity siecibity hosta

Sieć 192.168.10.0/24 trzeba podzielić na co najmniej 6 równych podsieci. Jeśli pożyczysz jak najmniej bitów, ile użytecznych hostów H będzie miała każda podsieć?

192.168.10.0/246 subnets
H =
20.Podsieci IPv4Trudny
trzeci oktet 101 … 102012816413201608140211wspólneróżne

Router ma trasy do następujących sieci: 10.87.101.0/24, 10.87.102.0/24. Jaka jest największa długość prefiksu p pojedynczej trasy zbiorczej, która obejmuje je wszystkie?

10.87.101.0/24 … 10.87.102.0/24
p =

3Roztwory

1.Systemy liczbowe

Odpowiedź: N = −61

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 + 2 + 1 = −61

Odpowiedź

N = −61
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 < 1013
210 = 1024 ≥ 1013

Odpowiedź

b = 10
3.Rachunek zdań i dowody

Odpowiedź: ¬q ∨ ¬r

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

Prawa de Morgana: ¬(a ∧ b) ≡ ¬a ∨ ¬b. ∧ zamienia się w ∨, a obie części są zanegowane.
¬(q ∧ r) ≡ ¬q ∨ ¬r

Sprawdź tablicą prawdy

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

Odpowiedź

¬q ∨ ¬r

Kolumny po kresce to opcje w pokazanej kolejności.

4.Rachunek zdań i dowody

Odpowiedź: p = 0, q = 1

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.

Przesłanki i wniosek wiersz po wierszu

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

Kontrprzykład

p = 0, q = 1

Odpowiedź

p = 0, q = 1

Wnioskowanie o tej postaci wygląda jak poprawna reguła, ale jeden wiersz wystarczy, by pokazać, że nią nie jest.

5.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutniki

Odpowiedź: L = 7

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.

ABC00011110011001030204151716

Zgrupuj jedynki

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

AC
AB
A′B′C′

Minimalna postać SOP

F = AC + AB + A′B′C′
L = 7

Odpowiedź

L = 7
6.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutniki

Odpowiedź: Q = 14

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.

Stan po każdym zboczu

0000 → 1000 → 1100 → 1110 → 1111 → 0111 → 0011 → 0001 → 0000 → 1000 → 1100 → 1110

Wartość dziesiętna

1110₂ = 14

Odpowiedź

Q = 14
7.Teoria liczb i arytmetyka modularna

Odpowiedź: 5−1 mod 37 = 15

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).

Rozszerzony algorytm Euklidesa

Każdą resztę r zapisujemy jako r ≡ t·5 (mod 37).

r = 37, t = 0
r = 5, q = 7, t = 1
r = 2, q = 2, t = −7
r = 1, q = 2, t = 15

Odwrotność

1 ≡ 15·5 (mod 37)
x = 15
sprawdzenie: 5·15 = 75 = 2·37 + 1

Odpowiedź

5−1 mod 37 = 15
8.Teoria liczb i arytmetyka modularna

Odpowiedź: 250714 mod 53 = 7

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

50714 mod 52 = 14
250714 ≡ 214 (mod 53)

Mała potęga

214 mod 53 = 7

Odpowiedź

250714 mod 53 = 7
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: A · Drzewo decyzyjne z n możliwymi wynikami musi mieć głębokość co najmniej log₂ n

Dlaczego to jest odpowiedź

Każde porównanie co najwyżej o połowę zmniejsza zbiór pozostałych możliwości, więc rozróżnienie n pozycji wymaga co najmniej log₂ n porównań.

Odpowiedź

A · Drzewo decyzyjne z n możliwymi wynikami musi mieć głębokość co najmniej log₂ n
11.Struktury danych

Odpowiedź: D · 20

Dlaczego to jest odpowiedź

20 jest mniejsze od 50 i mniejsze od 30, więc zostaje lewym dzieckiem 30; 40 zostaje jego prawym dzieckiem.

Odpowiedź

D · 20
12.Struktury danych

Odpowiedź: C · O(1 + α), gdzie α = n / m

Dlaczego to jest odpowiedź

Obliczenie funkcji mieszającej kosztuje O(1), a oczekiwana długość łańcucha to α, więc utrzymywanie ograniczonego α przez zmianę rozmiaru daje oczekiwany czas O(1).

Odpowiedź

C · O(1 + α), gdzie α = n / m
13.Teoria grafów

Odpowiedź: k = 7

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.

Krawędzie drzewa rozpinającego

13 − 1 = 12

Krawędzie do usunięcia

k = 19 − 12 = 7

Odpowiedź

k = 7
14.Teoria grafów

Odpowiedź: krawędź GD

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 Kruskala

1. GE (1)
2. BD (2)
3. BC (4)
4. GD (7)
5. AC (9)
6. DF (14)

numer krawędzi 4

GD

Odpowiedź

krawędź GD
15.Bazy danych i SQL

Odpowiedź: D · WHERE

Dlaczego to jest odpowiedź

σwarunek(R) zwraca krotki R spełniające warunek, podobnie jak klauzula WHERE.

Odpowiedź

D · WHERE
16.Bazy danych i SQL

Odpowiedź: C · Optymistyczna kontrola współbieżności

Dlaczego to jest odpowiedź

Blokowanie optymistyczne zakłada, że konflikty są rzadkie: przy zapisie sprawdza kolumnę wersji i kończy się niepowodzeniem, jeśli inna transakcja w międzyczasie zmieniła wiersz.

Odpowiedź

C · Optymistyczna kontrola współbieżności
17.Sieci komputerowe

Odpowiedź: A · 255.255.240.0

Dlaczego to jest odpowiedź

/20 oznacza 8 + 8 + 4 bity równe 1. Cztery jedynki w trzecim oktecie to 11110000 = 240, więc maska to 255.255.240.0.

Odpowiedź

A · 255.255.240.0
18.Sieci komputerowe

Odpowiedź: A · Aby uniknąć pomyłek ze starymi segmentami i utrudnić wstrzykiwanie sfałszowanych segmentów

Dlaczego to jest odpowiedź

Losowe początkowe numery sekwencyjne zapobiegają przyjęciu opóźnionych segmentów ze starych połączeń i utrudniają atakującym spoza ścieżki fałszowanie poprawnych segmentów.

Odpowiedź

A · Aby uniknąć pomyłek ze starymi segmentami i utrudnić wstrzykiwanie sfałszowanych segmentów
19.Podsieci IPv4

Odpowiedź: H = 30

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

23 = 8 ≥ 6 → b = 3, /27

Hosty na podsieć

25 − 2 = 30

Odpowiedź

H = 30
20.Podsieci IPv4

Odpowiedź: p = 22

Sumaryzacja tras: trasa zbiorcza a.b.c.0/p obejmuje wszystkie sieci, których pierwsze p bitów jest zgodnych. Zapisz binarnie różniący się oktet pierwszej i ostatniej sieci; liczba wspólnych bitów wiodących plus bity poprzedzających oktetów to najdłuższy prefiks trasy zbiorczej.

Porównaj bity

101 = 01100101
102 = 01100110
wspólne bity wiodące: 6

Długość prefiksu

p = 16 + 6 = 22

Odpowiedź

p = /22

Trasa zbiorcza: 10.87.100.0/22 (obejmuje też 2 sieci spoza listy).

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