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 −68 w 8-bitowym kodzie uzupełnień do dwóch. Jaka jest wartość wzorca U odczytanego jako liczba bez znaku?

N = −688 bit
U =
2.Systemy liczboweTrudny
klikaj bity, aby je ustawić012806403201608040201

Ustaw bity na 8-bitowy wynik działania 0010 0010 >> 1. Jaka jest wartość wyniku R w zapisie dziesiętnym?

0010 0010>> 1
R =
3.Rachunek zdań i dowodyŚredni
¬q ∧ ¬p¬q ∨ ¬p¬q ∨ p¬q ∧ p

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

¬(q ∧ p)
  1. 1¬q ∧ ¬p
  2. 2¬q ∨ ¬p
  3. 3¬q ∨ p
  4. 4¬q ∧ p
4.Rachunek zdań i dowodyTrudny
qrq ∨ rq¬r11100100

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

q ∨ rq∴ ¬r
  1. 1q = 1, r = 1
  2. 2q = 1, r = 0
  3. 3q = 0, r = 1
  4. 4q = 0, r = 0
5.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutnikiŚredni
MUX0I0​CI1​C′I2​1I3​ABS1​S0​F

Multiplekser 4-do-1 ma wejścia wyboru S₁ = A i S₀ = B, a wejścia danych podłączone do I₀ = 0, I₁ = C, I₂ = C′, I₃ = 1. Dla ilu z 8 kombinacji A, B i C wyjście F = 1? Znajdź N.

I₀ = 0I₁ = CI₂ = C′I₃ = 1
N =
6.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutnikiTrudny
ABCD00011110000111100011131204X5X7X6112013X150140809011110

Dla F(A, B, C, D) = Σm(1, 2, 3, 10, 12) + d(5, 6, 7, 15), gdzie d oznacza stany nieokreślone, znajdź liczbę N istotnych implikantów prostych.

F(A, B, C, D) = Σm(1, 2, 3, 10, 12) + d(5, 6, 7, 15)
N =
7.Teoria liczb i arytmetyka modularnaŚredni

Rozwiąż 10x ≡ 8 (mod 17). Podaj rozwiązanie x z 0 < x < 17.

10x ≡ 8 (mod 17)
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

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

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

Jaki jest czas działania algorytmu Dijkstry z kopcem binarnym dla grafu o V wierzchołkach i E krawędziach?

  1. AO(V × E)
  2. BO(V + E)
  3. CO((V + E) log V)
  4. DO(V³)
11.Struktury danychŚredni

Do czego służy węzeł wartownika (sentinel, węzeł pozorny) w liście wiązanej?

  1. APrzechowuje liczbę elementów
  2. BUpraszcza kod, usuwając przypadki szczególne na początku lub końcu listy
  3. CSprawia, że lista jest posortowana
  4. DZapobiega wydłużaniu się listy ponad ustaloną maksymalną liczbę węzłów
12.Struktury danychTrudny

Którą własność musi spełniać drzewo czerwono-czarne?

  1. AKażdy węzeł musi być czerwony
  2. BKażda ścieżka od węzła do jego liści potomnych zawiera tyle samo czarnych węzłów
  3. CKażdy czerwony węzeł musi mieć czerwone dzieci, więc czerwone węzły zawsze tworzą nieprzerwane łańcuchy aż do liści
  4. DKorzeń musi być czerwony
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| = 5
  1. 1Cykl Eulera
  2. 2Ścieżka Eulera, bez cyklu
  3. 3ani jedno, ani drugie
14.Teoria grafówTrudny
1916151278318641317ABCDEFG

Znajdź łączną wagę W minimalnego drzewa rozpinającego grafu ważonego.

|V| = 7|E| = 12
W =
15.Bazy danych i SQLŚredni

Dlaczego tworzy się indeksy na kolumnach?

  1. AAby zaoszczędzić miejsce na dysku
  2. BAby zapobiec wartościom NULL
  3. CAby przyspieszyć wstawianie i aktualizowanie danych w tych kolumnach
  4. DAby przyspieszyć wyszukiwanie i złączenia na tych kolumnach
16.Bazy danych i SQLTrudny

Tabela ma milion wierszy i kolumnę logiczną is_active, która jest TRUE dla 95% z nich. Dlaczego optymalizator może zignorować indeks na is_active dla WHERE is_active = TRUE?

  1. AIndeksów nie można tworzyć na kolumnach logicznych
  2. BPasuje większość wierszy, więc pełne skanowanie tabeli jest tańsze niż wiele wyszukiwań w indeksie
  3. CIndeks traktuje TRUE jak NULL
  4. DOptymalizator nigdy nie używa indeksów w klauzulach WHERE
17.Sieci komputeroweŚredni

Który z tych zakresów jest prywatnym zakresem adresów IPv4?

  1. A8.8.8.0/24
  2. B100.0.0.0/8
  3. C200.1.1.0/24
  4. D192.168.0.0/16
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
/?11111111111111111111110000000000bity siecibity hosta

Dział potrzebuje 906 adresów hostów w jednej podsieci. Jaki jest najdłuższy prefiks p (najmniejsza podsieć), który wystarczy?

906 hosts
p =
20.Podsieci IPv4Trudny

Sieć 192.168.177.0/24 dzieli się metodą VLSM dla następujących sieci LAN: A: 91 hosty, B: 60 hosty, C: 22 hosty, D: 11 hosty. Podsieci przydziela się od .0 w górę, zaczynając od sieci LAN z największą liczbą hostów, każdej najmniejszą pasującą podsieć. Jaki jest czwarty oktet x adresu sieci LAN B?

A: 91B: 60C: 22D: 11
x =

3Roztwory

1.Systemy liczbowe

Odpowiedź: U = 188

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

68 = 0100 0100
odwrócone: 1011 1011
+1 → 1011 1100

Odczytaj bez znaku

1011 1100₂ = 256 − 68 = 188

Odpowiedź

U = 188
2.Systemy liczbowe

Odpowiedź: R = 17

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.

Bit po bicie

Przesunięcie w prawo o 1 przesuwa każdy bit o 1 pozycji w prawo; bity, które wypadną z prawego końca, są tracone, a z lewej wchodzą zera.

0010 0010 >> 1
= 0001 0001

Wartość wyniku

0001 0001₂ = 17

Odpowiedź

R = 17
3.Rachunek zdań i dowody

Odpowiedź: ¬q ∨ ¬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

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

Sprawdź tablicą prawdy

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

Odpowiedź

¬q ∨ ¬p

Kolumny po kresce to opcje w pokazanej kolejności.

4.Rachunek zdań i dowody

Odpowiedź: q = 1, r = 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

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

Kontrprzykład

q = 1, r = 1

Odpowiedź

q = 1, r = 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: N = 4

Multiplekser: multiplekser 2ⁿ-do-1 przekazuje na wyjście jedno ze swoich wejść danych; linie wyboru, odczytane jako liczba binarna, wskazują które. Dla multipleksera 4-do-1 z wejściami wyboru S₁S₀ = AB: F = A′B′·I₀ + A′B·I₁ + AB′·I₂ + AB·I₃. Podłączenie wejść danych do 0, 1, C lub C′ sprawia, że multiplekser realizuje dowolną funkcję A, B i C, co jest częstym sposobem budowania logiki w jednym układzie scalonym.

Wyrażenie wyjścia

F = A′BC + AB′C′ + AB

Wiersze z F = 1

ABC = 011, 100, 110, 111
N = 4

Odpowiedź

N = 4
6.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutniki

Odpowiedź: N = 3

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′CD′, A′D, A′C, ABC′D′
ABCD00011110000111100011131204X5X7X6112013X150140809011110

Istotne implikanty proste

B′CD′, A′D, ABC′D′
N = 3

Odpowiedź

N = 3
7.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).

Element odwrotny do 10

r = 17, t = 0
r = 10, q = 1, t = 1
r = 7, q = 1, t = −1
r = 3, q = 2, t = 2
r = 1, q = 3, t = −5
10−1 ≡ 12 (mod 17)

Rozwiąż

x ≡ 12·8 = 96 ≡ 11 (mod 17)
sprawdzenie: 10·11 = 110 ≡ 8 (mod 17)

Odpowiedź

x = 11
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: A · O(n²)

Dlaczego to jest odpowiedź

Praca sumuje się do około n² / 2; to rekurencja sortowania przez wybieranie lub quicksorta z najgorszym elementem osiowym.

Odpowiedź

A · O(n²)
10.Algorytmy i złożoność

Odpowiedź: C · O((V + E) log V)

Dlaczego to jest odpowiedź

Jest V operacji pobrania minimum i do E operacji zmniejszenia klucza, każda O(log V); kopiec Fibonacciego poprawia to do O(E + V log V).

Odpowiedź

C · O((V + E) log V)
11.Struktury danych

Odpowiedź: B · Upraszcza kod, usuwając przypadki szczególne na początku lub końcu listy

Dlaczego to jest odpowiedź

Dzięki wartownikowi każdy rzeczywisty węzeł ma poprzednika, więc wstawianie lub usuwanie na początku nie wymaga specjalnej obsługi.

Odpowiedź

B · Upraszcza kod, usuwając przypadki szczególne na początku lub końcu listy
12.Struktury danych

Odpowiedź: B · Każda ścieżka od węzła do jego liści potomnych zawiera tyle samo czarnych węzłów

Dlaczego to jest odpowiedź

Zasady drzewa czerwono-czarnego: węzły są czerwone lub czarne, korzeń jest czarny, czerwone węzły mają czarne dzieci, a wszystkie ścieżki mają równą czarną wysokość, co utrzymuje wysokość ≤ 2 log₂(n + 1).

Odpowiedź

B · Każda ścieżka od węzła do jego liści potomnych zawiera tyle samo czarnych węzłów
13.Teoria grafów

Odpowiedź: ani jedno, ani drugie

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) = 1, deg(B) = 3, deg(C) = 1, deg(D) = 2, deg(E) = 3

Wierzchołki nieparzyste

A, B, C, E → 4
ani jedno, ani drugie

Odpowiedź

ani jedno, ani drugie
14.Teoria grafów

Odpowiedź: W = 44

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

DF (3): weź
GC (4): weź
GB (6): weź
CE (7): weź
DE (8): weź
BD (12): pomiń, zamyka cykl
GD (13): pomiń, zamyka cykl
BC (15): pomiń, zamyka cykl
AC (16): weź

Łączna waga

W = 3 + 4 + 6 + 7 + 8 + 16 = 44

Odpowiedź

W = 44
15.Bazy danych i SQL

Odpowiedź: D · Aby przyspieszyć wyszukiwanie i złączenia na tych kolumnach

Dlaczego to jest odpowiedź

Indeksy (często B-drzewa) przyspieszają wyszukiwanie, ale zajmują miejsce i spowalniają operacje INSERT i UPDATE, które muszą je aktualizować.

Odpowiedź

D · Aby przyspieszyć wyszukiwanie i złączenia na tych kolumnach
16.Bazy danych i SQL

Odpowiedź: B · Pasuje większość wierszy, więc pełne skanowanie tabeli jest tańsze niż wiele wyszukiwań w indeksie

Dlaczego to jest odpowiedź

Indeks pomaga, gdy zawęża wyszukiwanie do niewielu wierszy; gdy kwalifikuje się większość wierszy, losowe wyszukiwania w indeksie kosztują więcej niż sekwencyjny odczyt tabeli.

Odpowiedź

B · Pasuje większość wierszy, więc pełne skanowanie tabeli jest tańsze niż wiele wyszukiwań w indeksie
17.Sieci komputerowe

Odpowiedź: D · 192.168.0.0/16

Dlaczego to jest odpowiedź

Zakresy prywatne to 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 i 192.168.0.0/16; nie są one trasowane w publicznym internecie.

Odpowiedź

D · 192.168.0.0/16
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: p = 22

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).

Potrzebne bity hosta

29 − 2 = 510 < 906
210 − 2 = 1022 ≥ 906 → h = 10

Długość prefiksu

p = 32 − 10 = 22

Odpowiedź

p = /22
20.Podsieci IPv4

Odpowiedź: x = 128

VLSM: każda sieć LAN dostaje najmniejszą podsieć z 2ʰ − 2 ≥ jej liczba hostów, czyli prefiks 32 − h. Przydzielanie największych podsieci najpierw sprawia, że każdy blok jest wyrównany do wielokrotności własnego rozmiaru, więc adresy sieci wynikają z sumowania rozmiarów bloków.

Rozmiar bloku dla każdej sieci LAN

A: 91 hosty → 27 = 128 (/25)
B: 60 hosty → 26 = 64 (/26)
C: 22 hosty → 25 = 32 (/27)
D: 11 hosty → 24 = 16 (/28)

Przydział, od największej

A: .0 – .127
B: .128 – .191
C: .192 – .223
D: .224 – .239

Odpowiedź

x = 128

LAN B: 192.168.177.128/26.

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