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 −34 w 8-bitowym kodzie uzupełnień do dwóch. Jaka jest wartość wzorca U odczytanego jako liczba bez znaku?

N = −348 bit
U =
2.Systemy liczboweTrudny
12-bitowy kod uzupełnień do dwóch, N = ??znak???????????

Jaka jest najmniejsza (najbardziej ujemna) liczba całkowita N, którą można zapisać w 12-bitowym kodzie U2?

12 bit
N =
3.Rachunek zdań i dowodyŚredni
tautologiakontradykcjakontyngencja

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

((b → a) ∧ a) → b
  1. 1tautologia
  2. 2kontradykcja
  3. 3kontyngencja
4.Rachunek zdań i dowodyTrudny
p ∨ r¬pq ∨ rp ∧ r

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

q ∨ p¬q ∨ r
  1. 1p ∨ r
  2. 2¬p
  3. 3q ∨ r
  4. 4p ∧ r
5.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutnikiŚredni
ABC00011110010001131204150716

Użyj mapy Karnaugha, aby znaleźć minimalną postać sumy iloczynów (SOP) funkcji F(A, B, C) = Σm(2, 3, 5, 6). Ile literałów L zawiera łącznie (zmienna z negacją liczy się jako jeden literał)?

F(A, B, C) = Σm(2, 3, 5, 6)
L =
6.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutnikiTrudny
TQ0​Q0​TQ1​Q1​TQ2​Q2​TQ3​Q3​CLKMOD-11

Synchroniczny układ (licznik mod-11) zlicza 0, 1, …, 10, a potem wraca do 0. Startuje od 2. Jaki stan Q (dziesiętnie) pokaże po 14 impulsach zegara?

Q0 = 214N = 11
Q =
7.Teoria liczb i arytmetyka modularnaŚredni

Znajdź element odwrotny do 11 modulo 31: liczbę x, dla której 0 < x < 31 oraz 11·x ≡ 1 (mod 31).

a = 11n = 31
11−1 mod 31 =
8.Teoria liczb i arytmetyka modularnaTrudny
mc = me​ mod ncm = cd​ mod nm(n, e) = (205, 17)d = ?

Klucz RSA używa liczb pierwszych p = 5 i q = 41 oraz wykładnika publicznego e = 17. Znajdź wykładnik prywatny d (0 < d < φ(n)).

p = 5q = 41e = 17
d =
9.Algorytmy i złożonośćŚredni

Jakie jest rozwiązanie rekurencji T(n) = T(n − 1) + O(1)?

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

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

  1. AZlicza cykle za pomocą przeszukiwania w głąb
  2. BUruchamia dwukrotnie algorytm Dijkstry i porównuje oba wyniki odległości
  3. CSprawdza, czy któraś krawędź ma ujemną wagę
  4. DPo V − 1 rundach sprawdza, czy którąś krawędź można jeszcze zrelaksować
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

Ile trwa wyszukanie dowolnego klucza w binarnym kopcu minimalnym o n elementach?

  1. AO(n)
  2. BO(log log n)
  3. CO(1)
  4. DO(log n)
13.Teoria grafówŚredni
ABCDEFCykl 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| = 6|E| = 7
  1. 1Cykl Eulera
  2. 2Ścieżka Eulera, bez cyklu
  3. 3ani jedno, ani drugie
14.Teoria grafówTrudny
98101351285ABCDEFG

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

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

Tabela ma wiersze, w których col jest NULL. Które wiersze zwraca WHERE col = NULL?

  1. ATylko wiersze, w których col jest NULL, tak jak w IS NULL
  2. BWszystkie wiersze tabeli
  3. CBłąd w każdej bazie danych
  4. DŻadnych wierszy, bo wynik porównania jest nieznany
16.Bazy danych i SQLTrudny

Czego wymaga reguła dziennika zapisu z wyprzedzeniem (write-ahead logging, WAL)?

  1. ARekord dziennika zmiany musi trafić do pamięci trwałej przed zmienioną stroną danych
  2. BStrony danych muszą być zapisane przed dziennikiem
  3. CKażde zapytanie musi zostać zapisane w dzienniku przed parsowaniem
  4. DDziennik zapisuje się dopiero po awarii
17.Sieci komputeroweŚredni

NAT (translacja adresów sieciowych) służy głównie do:

  1. AUmożliwienia wielu urządzeniom z adresami prywatnymi współdzielenia jednego publicznego adresu IP
  2. BSzyfrowania ruchu między dwiema lokalizacjami
  3. CZwiększania szybkości kabla sieciowego
  4. DTłumaczenia nazw domen na adresy IP urządzeń w sieci lokalnej
18.Sieci komputeroweTrudny

Do 8-portowego przełącznika (bez VLAN) podłączono po jednym hoście na każdy port. Ile jest domen kolizyjnych i rozgłoszeniowych?

  1. A8 domen kolizyjnych, 8 domen rozgłoszeniowych
  2. B1 domena kolizyjna, 8 domen rozgłoszeniowych
  3. C8 domen kolizyjnych, 1 domena rozgłoszeniowa
  4. D1 domena kolizyjna, 1 domena rozgłoszeniowa
19.Podsieci IPv4Średni
/24 → /2911111111111111111111111111111000bity siecibity hosta

Sieć 192.168.191.0/24 podzielono na podsieci /29, ponumerowane 1, 2, 3, … od najniższego adresu (podsieć 1 zaczyna się od .0). Jaki jest czwarty oktet x adresu sieci podsieci 10?

192.168.191.0/24/29podsieć 10 (podsieć 1 zaczyna się od .0)
x =
20.Podsieci IPv4Trudny
ostatni oktet = 141112806403201618140211siećhost

Host ma adres 10.20.29.141/29. Jaka jest ostatnia liczba (czwarty oktet) x adresu rozgłoszeniowego jego podsieci?

10.20.29.141/29
x =

3Roztwory

1.Systemy liczbowe

Odpowiedź: U = 222

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

34 = 0010 0010
odwrócone: 1101 1101
+1 → 1101 1110

Odczytaj bez znaku

1101 1110₂ = 256 − 34 = 222

Odpowiedź

U = 222
2.Systemy liczbowe

Odpowiedź: N = −2048

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

−211 = −2048

Odpowiedź

N = −2048
3.Rachunek zdań i dowody

Odpowiedź: kontyngencja

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, b = 1: b → a = 1, (b → a) ∧ a = 1, ((b → a) ∧ a) → b = 1
a = 1, b = 0: b → a = 1, (b → a) ∧ a = 1, ((b → a) ∧ a) → b = 0
a = 0, b = 1: b → a = 0, (b → a) ∧ a = 0, ((b → a) ∧ a) → b = 1
a = 0, b = 0: b → a = 1, (b → a) ∧ a = 0, ((b → a) ∧ a) → b = 1

Sklasyfikuj

((b → a) ∧ a) → b: 1, 0, 1, 1
1 w 3 z 4 wierszy, 0 w pozostałych: kontyngencja.

Odpowiedź

kontyngencja
4.Rachunek zdań i dowody

Odpowiedź: p ∨ r

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

Wniosek

p ∨ r (rozdzielczość)

Odpowiedź

p ∨ r
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.

ABC00011110010001131204150716

Zgrupuj jedynki

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

BC′
A′B
AB′C

Minimalna postać SOP

F = BC′ + A′B + AB′C
L = 7

Odpowiedź

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

Odpowiedź: Q = 5

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 11 impulsów licznik wraca do tego samego stanu.

14 = 1·11 + 3

Stan po pozostałych impulsach

Q = (2 + 3) mod 11 = 5
Q = 0101₂

Odpowiedź

Q = 5
7.Teoria liczb i arytmetyka modularna

Odpowiedź: 11−1 mod 31 = 17

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·11 (mod 31).

r = 31, t = 0
r = 11, q = 2, t = 1
r = 9, q = 1, t = −2
r = 2, q = 4, t = 3
r = 1, q = 2, t = −14

Odwrotność

1 ≡ −14·11 (mod 31)
x = 17
sprawdzenie: 11·17 = 187 = 6·31 + 1

Odpowiedź

11−1 mod 31 = 17
8.Teoria liczb i arytmetyka modularna

Odpowiedź: d = 113

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.

Moduł i funkcja φ

n = 5·41 = 205
φ(n) = 4·40 = 160

Rozszerzony algorytm Euklidesa

r = 160, t = 0
r = 17, q = 9, t = 1
r = 7, q = 2, t = −9
r = 3, q = 2, t = 19
r = 1, q = 3, t = −47

Wykładnik prywatny

d = 113
sprawdzenie: 17·113 = 1921 = 12·160 + 1

Odpowiedź

d = 113
9.Algorytmy i złożoność

Odpowiedź: B · O(n)

Dlaczego to jest odpowiedź

Jest n poziomów ze stałą pracą na każdym, jak przy rekurencyjnym sumowaniu tablicy.

Odpowiedź

B · O(n)
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: 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: A · O(n)

Dlaczego to jest odpowiedź

Kopiec nie daje reguły, które poddrzewo zawiera klucz, więc w najgorszym przypadku trzeba sprawdzić wszystkie węzły; szybko można znaleźć tylko minimum.

Odpowiedź

A · O(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, deg(F) = 2

Wierzchołki nieparzyste

0
Cykl Eulera

Odpowiedź

Cykl Eulera
14.Teoria grafów

Odpowiedź: d(F) = 21

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: 9, C: 8
C (8): G: 16
B (9): D: 19, G: 11
G (11): D: 16
D (16): E: 29, F: 21
F (21): E: 22
E (22)

Najkrótsza ścieżka

A → B → G → D → F
d(F) = 21

Odpowiedź

d(F) = 21
15.Bazy danych i SQL

Odpowiedź: D · Żadnych wierszy, bo wynik porównania jest nieznany

Dlaczego to jest odpowiedź

Każde porównanie z NULL za pomocą = daje UNKNOWN, a WHERE zachowuje tylko wiersze TRUE; zamiast tego użyj col IS NULL.

Odpowiedź

D · Żadnych wierszy, bo wynik porównania jest nieznany
16.Bazy danych i SQL

Odpowiedź: A · Rekord dziennika zmiany musi trafić do pamięci trwałej przed zmienioną stroną danych

Dlaczego to jest odpowiedź

Zapis dziennika najpierw pozwala DBMS po awarii ponowić zatwierdzoną pracę i cofnąć niezatwierdzoną, co wspiera atomowość i trwałość.

Odpowiedź

A · Rekord dziennika zmiany musi trafić do pamięci trwałej przed zmienioną stroną danych
17.Sieci komputerowe

Odpowiedź: A · Umożliwienia wielu urządzeniom z adresami prywatnymi współdzielenia jednego publicznego adresu IP

Dlaczego to jest odpowiedź

NAT przepisuje adresy (i porty), dzięki czemu sieci prywatne mogą korzystać z internetu przez mniejszą liczbę adresów publicznych.

Odpowiedź

A · Umożliwienia wielu urządzeniom z adresami prywatnymi współdzielenia jednego publicznego adresu IP
18.Sieci komputerowe

Odpowiedź: C · 8 domen kolizyjnych, 1 domena rozgłoszeniowa

Dlaczego to jest odpowiedź

Każdy port przełącznika to osobna domena kolizyjna, ale rozgłoszenia są przekazywane na wszystkie porty, więc cały przełącznik to jedna domena rozgłoszeniowa. Koncentrator dałby po jednej z każdej.

Odpowiedź

C · 8 domen kolizyjnych, 1 domena rozgłoszeniowa
19.Podsieci IPv4

Odpowiedź: x = 72

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).

Rozmiar bloku

23 = 8

Podsieć numer 10

sieć: (10 − 1)·8 = 72
rozgłoszeniowy: 72 + 8 − 1 = 79

Odpowiedź

x = 72
20.Podsieci IPv4

Odpowiedź: x = 143

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

23 = 8

Podsieć tego hosta

sieć: ⌊141/8⌋·8 = 136
rozgłoszeniowy: 136 + 8 − 1 = 143
użyteczne hosty: 137 … 142

Odpowiedź

x = 143

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