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 U21−12806413211608140211

8-bitowy wzór 1011 0101 zapisuje liczbę całkowitą ze znakiem w kodzie uzupełnień do dwóch. Jaka jest jej wartość N dziesiętnie?

1011 01018 bit
N =
2.Systemy liczboweTrudny
20 bitów, bez znaku, N = ?????????????????????

Jaka jest największa liczba całkowita bez znaku N, która mieści się w 20 bitach?

20 bit
N =
3.Rachunek zdań i dowodyŚredni
tautologiakontradykcjakontyngencja

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

(a ↔ b) ∧ (a ↔ ¬b)
  1. 1tautologia
  2. 2kontradykcja
  3. 3kontyngencja
4.Rachunek zdań i dowodyTrudny
¬q ∧ p¬qqp

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

q → rr → p¬p
  1. 1¬q ∧ p
  2. 2¬q
  3. 3q
  4. 4p
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(2, 4, 9, 10, 11, 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
CLKD12345678

Przerzutnik D wyzwalany zboczem narastającym startuje z Q = 0 i dostaje pokazane wejścia przy 8 zboczach narastających zegara. Ile razy N Q zmienia stan?

Q₀ = 0D
N =
7.Teoria liczb i arytmetyka modularnaŚredni

Znajdź funkcję φ Eulera φ(392), czyli liczbę liczb całkowitych od 1 do 392 względnie pierwszych z 392.

n = 392 = 23·72
φ(392) =
8.Teoria liczb i arytmetyka modularnaTrudny
mc = me​ mod n259m = cd​ mod n?(n, e) = (517, 19)d

Klucz RSA używa p = 11, q = 47 i e = 19. Odszyfruj szyfrogram c = 259: znajdź wiadomość m.

p = 11q = 47e = 19c = 259
m =
9.Algorytmy i złożonośćŚredni

Jaka jest złożoność czasowa standardowego algorytmu programowania dynamicznego dla najdłuższego wspólnego podciągu napisów o długościach m i n?

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

Który algorytm znajduje minimalne drzewo rozpinające, wielokrotnie dodając najtańszą krawędź, która nie tworzy cyklu?

  1. AAlgorytm Prima startujący z jednego wierzchołka
  2. BAlgorytm Kruskala
  3. CAlgorytm Dijkstry
  4. DAlgorytm Floyda–Warshalla
11.Struktury danychŚredni

Co się dzieje, gdy tablica mieszająca wykonuje rehashing po przekroczeniu progu współczynnika zapełnienia?

  1. ANajstarsze klucze są usuwane, by zrobić miejsce
  2. BAlokuje się większą tablicę i ponownie wstawia każdy klucz
  3. CTylko kolidujące klucze są przenoszone na nową listę nadmiarową na końcu tablicy
  4. DIstniejące klucze są sortowane w miejscu
12.Struktury danychTrudny

Struktura union-find (zbiory rozłączne) z łączeniem według rangi i kompresją ścieżki ma zamortyzowany koszt operacji równy:

  1. AO(n)
  2. BO(n²)
  3. CO(α(n)), gdzie α to odwrotność funkcji Ackermanna, praktycznie stała
  4. DDokładnie O(log n)
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
104579152213814ABCDEFG

Algorytm Dijkstry rusza z A. Kliknij wierzchołek zatwierdzony (uczyniony stałym) w rundzie 3; sam A to runda 1.

start: Arunda 3
  1. 1A
  2. 2B
  3. 3C
  4. 4D
  5. 5E
  6. 6F
  7. 7G
15.Bazy danych i SQLŚredni

Pierwsza postać normalna (1NF) wymaga, aby:

  1. AKażda kolumna zawierała wartości atomowe i nie było powtarzających się grup
  2. BNie było kluczy obcych
  3. CKażda kolumna niekluczowa zależała od całego klucza i od niczego poza kluczem
  4. DKażda tabela miała dokładnie jedną kolumnę
16.Bazy danych i SQLTrudny

Jaka jest znana wada dekompozycji tabel do BCNF w porównaniu z 3NF?

  1. ATabele w BCNF nie mogą mieć kluczy głównych
  2. BDekompozycja zawsze traci dane przy ponownym złączeniu
  3. CBCNF dopuszcza większą redundancję niż 3NF
  4. DNiektórych zależności funkcyjnych może nie dać się już sprawdzić w obrębie jednej tabeli
17.Sieci komputeroweŚredni

Dlaczego w rozmowach wideo na żywo często preferuje się UDP?

  1. AUDP gwarantuje dotarcie każdego pakietu, więc obraz nigdy się nie zawiesza
  2. BUDP jest wymagany dla każdego wideo
  3. CUDP automatycznie szyfruje dane
  4. DNiskie opóźnienie jest ważniejsze niż retransmisja każdego utraconego pakietu
18.Sieci komputeroweTrudny

Jaka jest główna zaleta trwałych połączeń (keep-alive) w HTTP/1,1?

  1. AOdpowiedzi mogą przychodzić w dowolnej kolejności w jednym strumieniu, więc wolne odpowiedzi nie blokują innych
  2. BKilka żądań korzysta z jednego połączenia TCP, co pozwala uniknąć powtarzania uzgadniania
  3. CPołączenie pozostaje szyfrowane bez TLS
  4. DSerwer może wysyłać aktualizacje przez UDP
19.Podsieci IPv4Średni
/24 → /2911111111111111111111111111111000bity siecibity hosta

Sieć 192.168.10.0/24 trzeba podzielić na co najmniej 20 równych podsieci. Jeśli pożyczysz jak najmniej bitów, ile użytecznych hostów H będzie miała każda podsieć?

192.168.10.0/2420 subnets
H =
20.Podsieci IPv4Trudny
trzeci oktet 153 … 154112806403211618040211wspólneróżne

Router ma trasy do następujących sieci: 10.83.153.0/24, 10.83.154.0/24. Jaka jest największa długość prefiksu p pojedynczej trasy zbiorczej, która obejmuje je wszystkie?

10.83.153.0/24 … 10.83.154.0/24
p =

3Roztwory

1.Systemy liczbowe

Odpowiedź: N = −75

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 + 32 + 16 + 4 + 1 = −75

Odpowiedź

N = −75
2.Systemy liczbowe

Odpowiedź: N = 1,049 × 10⁶

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.

Największa wartość

220 − 1 = 1048575

Odpowiedź

N = 1048575
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, b = 1: a ↔ b = 1, ¬b = 0, a ↔ ¬b = 0, (a ↔ b) ∧ (a ↔ ¬b) = 0
a = 1, b = 0: a ↔ b = 0, ¬b = 1, a ↔ ¬b = 1, (a ↔ b) ∧ (a ↔ ¬b) = 0
a = 0, b = 1: a ↔ b = 0, ¬b = 0, a ↔ ¬b = 1, (a ↔ b) ∧ (a ↔ ¬b) = 0
a = 0, b = 0: a ↔ b = 1, ¬b = 1, a ↔ ¬b = 0, (a ↔ b) ∧ (a ↔ ¬b) = 0

Sklasyfikuj

(a ↔ b) ∧ (a ↔ ¬b): 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: ¬q ∧ p = 0, ¬q = 1, q = 0, p = 0

Wniosek

¬q (dwukrotny modus tollens)

Odpowiedź

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

Odpowiedź: AB = 01, 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.

m4: m5, m6, m0, m12 → 0
ABCD00011110000111101111111

Izolowana jedynka

m4 = A′BC′D′ → AB = 01, CD = 00

Odpowiedź

AB = 01, CD = 00
6.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutniki

Odpowiedź: N = 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.

Q po każdym zboczu

Przerzutnik D kopiuje D przy każdym zboczu narastającym: Q⁺ = D.

1: D = 1 → Q = 1
2: D = 0 → Q = 0
3: D = 1 → Q = 1
4: D = 0 → Q = 0
5: D = 1 → Q = 1
6: D = 1 → Q = 1
7: D = 1 → Q = 1
8: D = 0 → Q = 0

Policz zmiany

0 → 1 → 0 → 1 → 0 → 1 → 1 → 1 → 0
N = 6

Odpowiedź

N = 6
7.Teoria liczb i arytmetyka modularna

Odpowiedź: φ(392) = 168

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).

Czynniki pierwsze

392 = 23·72

Funkcja φ

φ(392) = φ(8)·φ(49) = 4·42 = 168

Odpowiedź

φ(392) = 168
8.Teoria liczb i arytmetyka modularna

Odpowiedź: m = 299

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.

Wykładnik prywatny

n = 517, φ(n) = 460
d = 19−1 mod 460 = 339

Odszyfruj przez wielokrotne podnoszenie do kwadratu

339 = 256 + 64 + 16 + 2 + 1
2591 ≡ 259 (mod 517)
2592 ≡ 388 (mod 517)
2594 ≡ 97 (mod 517)
2598 ≡ 103 (mod 517)
25916 ≡ 269 (mod 517)
25932 ≡ 498 (mod 517)
25964 ≡ 361 (mod 517)
259128 ≡ 37 (mod 517)
259256 ≡ 335 (mod 517)
259339 ≡ 259·388·269·361·335 ≡ 299 (mod 517)

Wiadomość

m = 299
sprawdzenie: 29919 mod 517 = 259

Odpowiedź

m = 299
9.Algorytmy i złożoność

Odpowiedź: A · O(mn)

Dlaczego to jest odpowiedź

Tablica ma (m + 1)(n + 1) komórek, a każda jest obliczana w O(1) z sąsiednich.

Odpowiedź

A · O(mn)
10.Algorytmy i złożoność

Odpowiedź: B · Algorytm Kruskala

Dlaczego to jest odpowiedź

Algorytm Kruskala sortuje krawędzie według wag i dodaje je, jeśli łączą różne składowe; algorytm Prima rozbudowuje jedno drzewo od wierzchołka startowego.

Odpowiedź

B · Algorytm Kruskala
11.Struktury danych

Odpowiedź: B · Alokuje się większą tablicę i ponownie wstawia każdy klucz

Dlaczego to jest odpowiedź

Ponieważ indeks oblicza się modulo rozmiar tablicy, wszystkie klucze trzeba ponownie zahaszować do nowej, większej tablicy; przy podwajaniu koszt zamortyzowany pozostaje O(1).

Odpowiedź

B · Alokuje się większą tablicę i ponownie wstawia każdy klucz
12.Struktury danych

Odpowiedź: C · O(α(n)), gdzie α to odwrotność funkcji Ackermanna, praktycznie stała

Dlaczego to jest odpowiedź

Przy obu optymalizacjach operacje zajmują zamortyzowany czas O(α(n)); α(n) ≤ 4 dla każdego realistycznego n.

Odpowiedź

C · O(α(n)), gdzie α to odwrotność funkcji Ackermanna, praktycznie stała
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: B

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

1. A (0): B: 10, C: 4
2. C (4): B: 9, E: 13, G: 12
3. B (9): D: 16
4. G (12)
5. E (13): F: 15
6. F (15)
7. D (16)

runda 3

B

Odpowiedź

B
15.Bazy danych i SQL

Odpowiedź: A · Każda kolumna zawierała wartości atomowe i nie było powtarzających się grup

Dlaczego to jest odpowiedź

1NF wymaga wartości atomowych w każdej komórce i jednoznacznej identyfikacji wierszy, bez powtarzających się grup.

Odpowiedź

A · Każda kolumna zawierała wartości atomowe i nie było powtarzających się grup
16.Bazy danych i SQL

Odpowiedź: D · Niektórych zależności funkcyjnych może nie dać się już sprawdzić w obrębie jednej tabeli

Dlaczego to jest odpowiedź

Bezstratna dekompozycja do BCNF zawsze istnieje, ale może nie zachowywać zależności; dekompozycja do 3NF zawsze może być zarówno bezstratna, jak i zachowująca zależności.

Odpowiedź

D · Niektórych zależności funkcyjnych może nie dać się już sprawdzić w obrębie jednej tabeli
17.Sieci komputerowe

Odpowiedź: D · Niskie opóźnienie jest ważniejsze niż retransmisja każdego utraconego pakietu

Dlaczego to jest odpowiedź

Retransmisja utraconych pakietów zwiększyłaby opóźnienie; media czasu rzeczywistego tolerują pewne straty, dlatego używa się protokołów opartych na UDP, takich jak RTP.

Odpowiedź

D · Niskie opóźnienie jest ważniejsze niż retransmisja każdego utraconego pakietu
18.Sieci komputerowe

Odpowiedź: B · Kilka żądań korzysta z jednego połączenia TCP, co pozwala uniknąć powtarzania uzgadniania

Dlaczego to jest odpowiedź

Ponowne użycie połączenia pozwala uniknąć nowego uzgadniania i powolnego startu dla każdego obiektu, więc strony z wieloma zasobami ładują się szybciej.

Odpowiedź

B · Kilka żądań korzysta z jednego połączenia TCP, co pozwala uniknąć powtarzania uzgadniania
19.Podsieci IPv4

Odpowiedź: H = 6

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

25 = 32 ≥ 20 → b = 5, /29

Hosty na podsieć

23 − 2 = 6

Odpowiedź

H = 6
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

153 = 10011001
154 = 10011010
wspólne bity wiodące: 6

Długość prefiksu

p = 16 + 6 = 22

Odpowiedź

p = /22

Trasa zbiorcza: 10.83.152.0/22 (obejmuje też 2 sieci spoza listy).

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