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 −88 w 8-bitowym kodzie uzupełnień do dwóch. Jaka jest wartość wzorca U odczytanego jako liczba bez znaku?

N = −888 bit
U =
2.Systemy liczboweTrudny
32 bit1 px640 px480 pxM = ? KiB

Nieskompresowany obraz ma 640 × 480 pikseli i 32 bitów na piksel. Ile pamięci M zajmuje, w KiB (1 KiB = 1024 bajty)?

640 × 480 px32 bit/px1 KiB = 1024 B
M = KiB
3.Rachunek zdań i dowodyŚredni
¬¬p → ¬q¬¬p ∧ ¬q¬p ∧ ¬q¬¬p ∧ q

Chcesz udowodnić ¬p → q nie wprost. Jakie zdanie zakładasz na początku? Kliknij je.

¬p → q
  1. 1¬¬p → ¬q
  2. 2¬¬p ∧ ¬q
  3. 3¬p ∧ ¬q
  4. 4¬¬p ∧ q
4.Rachunek zdań i dowodyTrudny

Ile z 16 wierszy tablicy prawdy czyni (c ∧ (b ∨ ¬c)) ∨ ((b ↔ d) ↔ ¬(a ↔ d)) prawdziwym? Nazwij tę liczbę N.

(c ∧ (b ∨ ¬c)) ∨ ((b ↔ d) ↔ ¬(a ↔ d))
N =
5.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutnikiŚredni
ABC000111100101324576

Uprość F = AB′ + A′C + A′B′C do minimalnej postaci sumy iloczynów. Ile literałów L zawiera uproszczone wyrażenie?

F = AB′ + A′C + A′B′C
L =
6.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutnikiTrudny
ABCD00011110000111101001X302040517X60121131151141809011110

Znajdź minimalną postać SOP funkcji F(A, B, C, D) = Σm(0, 7, 8, 10, 13, 14, 15) + d(3, 6), gdzie d oznacza stany nieokreślone. Ile iloczynów N ona zawiera?

F(A, B, C, D) = Σm(0, 7, 8, 10, 13, 14, 15) + d(3, 6)
N =
7.Teoria liczb i arytmetyka modularnaŚredni

Znajdź najmniejszą dodatnią liczbę całkowitą x, dla której x ≡ 9 (mod 12) i x ≡ 5 (mod 13).

x ≡ 9 (mod 12)x ≡ 5 (mod 13)
x =
8.Teoria liczb i arytmetyka modularnaTrudny
mc = me​ mod n56m = cd​ mod n?(n, e) = (437, 5)d

Klucz RSA używa p = 19, q = 23 i e = 5. Odszyfruj szyfrogram c = 56: znajdź wiadomość m.

p = 19q = 23e = 5c = 56
m =
9.Algorytmy i złożonośćŚredni

W posortowanej tablicy szukasz dwóch elementów o sumie równej celowi, przesuwając po jednym wskaźniku z każdego końca do środka. Jaka jest złożoność czasowa?

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

Który z tych problemów spełnialności jest rozwiązywalny w czasie wielomianowym?

  1. A3-SAT, w którym każda klauzula ma dokładnie trzy literały
  2. BSpełnialność układów logicznych (circuit SAT)
  3. C2-SAT, w którym każda klauzula ma najwyżej dwa literały
  4. DOgólny SAT dla formuł w koniunkcyjnej postaci normalnej
11.Struktury danychŚredni

Drzewo trie (drzewo prefiksowe) jest szczególnie wydajne przy:

  1. APrzechowywaniu macierzy
  2. BWyszukiwaniu po prefiksie, np. autouzupełnianiu
  3. CSortowaniu liczb
  4. DZnajdowaniu najkrótszych ścieżek
12.Struktury danychTrudny

Złożoność czasowa operacji decrease-key w kopcu binarnym (przy znanej pozycji elementu) wynosi:

  1. AO(n)
  2. BO(1)
  3. CO(log n)
  4. DO(n log n)
13.Teoria grafówŚredni

Ile różnych cykli Hamiltona H ma graf pełny K7? Cykle różniące się tylko wierzchołkiem startowym lub kierunkiem liczą się jako ten sam.

K7
H =
14.Teoria grafówTrudny
1211115281151262ABCDEFG

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 employees ma kolumnę manager_id, która odwołuje się do innego pracownika. Jak wypisać każdego pracownika obok nazwiska jego kierownika?

  1. AUżyć wyłącznie GROUP BY manager_id
  2. BZłączyć tabelę employees z nią samą przy użyciu dwóch aliasów
  3. CUtworzyć na dysku drugą kopię tabeli
  4. DPołączyć tabelę ze sobą za pomocą UNION ALL i filtra WHERE
16.Bazy danych i SQLTrudny

Tabela employee(emp_id, dept_id, dept_name) ma klucz emp_id oraz dept_id → dept_name. Które stwierdzenie jest poprawne?

  1. ANie jest w 2NF
  2. BJest w 2NF, ale nie w 3NF
  3. CJest w BCNF, a więc również w 3NF
  4. DNie jest w 1NF
17.Sieci komputeroweŚredni

Która flaga TCP sygnalizuje, że nadawca zakończył wysyłanie danych?

  1. ASYN
  2. BFIN
  3. CPSH
  4. DURG
18.Sieci komputeroweTrudny

Połączenie TCP ma okno 64 KB i czas podróży w obie strony 100 ms, bez skalowania okna. Jaka jest jego przybliżona maksymalna przepływność?

  1. AOkoło 50 Mbit/s
  2. BOkoło 640 Mbit/s
  3. COkoło 0,5 Mbit/s
  4. DOkoło 5 Mbit/s
19.Podsieci IPv4Średni
/24 → /2911111111111111111111111111111000bity siecibity hosta

Sieć 192.168.10.0/24 trzeba podzielić na co najmniej 30 równych podsieci. Jeśli pożyczysz jak najmniej bitów, ile użytecznych hostów H będzie miała każda podsieć?

192.168.10.0/2430 subnets
H =
20.Podsieci IPv4Trudny
ostatni oktet = 1012806403201608040211siećhost

Host ma adres 10.20.240.1/27. Jaka jest ostatnia liczba (czwarty oktet) x adresu rozgłoszeniowego jego podsieci?

10.20.240.1/27
x =

3Roztwory

1.Systemy liczbowe

Odpowiedź: U = 168

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

88 = 0101 1000
odwrócone: 1010 0111
+1 → 1010 1000

Odczytaj bez znaku

1010 1000₂ = 256 − 88 = 168

Odpowiedź

U = 168
2.Systemy liczbowe

Odpowiedź: M = 1200 KiB

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.

Bity i bajty

640·480·32 = 9830400 bit = 1228800 B

Zamień na KiB

1228800/1024 = 1200 KiB

Odpowiedź

M = 1200 KiB
3.Rachunek zdań i dowody

Odpowiedź: ¬p ∧ ¬q

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).

Części implikacji

a = ¬p, b = q

Zaprzeczenie implikacji

¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b = ¬p ∧ ¬q

Odpowiedź

¬p ∧ ¬q

Jeśli założenie prowadzi do sprzeczności, implikacja musi być prawdziwa.

4.Rachunek zdań i dowody

Odpowiedź: N = 10

Tablice prawdy: formuła z n różnymi zmiennymi ma 2ⁿ wierszy, po jednym dla każdej kombinacji wartości logicznych (1 = prawda, 0 = fałsz). Pracuj od wewnątrz na zewnątrz i każdej podformule daj osobną kolumnę. ¬a odwraca wartość; a ∧ b jest równe 1 tylko wtedy, gdy oba są równe 1; a ∨ b jest równe 0 tylko wtedy, gdy oba są równe 0; a → b jest równe 0 tylko wtedy, gdy a = 1 i b = 0; a ↔ b jest równe 1, gdy obie strony są równe.

Kolumny

¬c; b ∨ ¬c; c ∧ (b ∨ ¬c); b ↔ d; a ↔ d; ¬(a ↔ d); (b ↔ d) ↔ ¬(a ↔ d); (c ∧ (b ∨ ¬c)) ∨ ((b ↔ d) ↔ ¬(a ↔ d))

Podział względem a

a = 1: 6
a = 0: 4
N = 6 + 4 = 10

Odpowiedź

N = 10
5.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutniki

Odpowiedź: L = 4

Algebra Boole’a: reguły upraszczające wyrażenia to X + X′ = 1 i X·X′ = 0, X + X = X, absorpcja X + X·Y = X, reguła sklejania X·Y + X·Y′ = X, X + X′Y = X + Y oraz twierdzenie o konsensusie XY + X′Z + YZ = XY + X′Z. Prawa de Morgana zamieniają (X·Y)′ na X′ + Y′ oraz (X + Y)′ na X′·Y′. Mapa Karnaugha stosuje te reguły graficznie: każda grupa dwóch sąsiednich komórek to jedno użycie XY + XY′ = X.

Mintermy wyrażenia

AB′ → m(4, 5)
A′C → m(1, 3)
A′B′C → m(1)
ABC00011110010011130214150706

Pogrupuj i odczytaj

F = A′C + AB′

Policz literały

L = 4

Odpowiedź

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

Odpowiedź: N = 4

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.

BC, B′C′D′, A′CD, ACD′, AB′D′, ABD
ABCD00011110000111101001X302040517X60121131151141809011110

Minimalne pokrycie

F = BC + B′C′D′ + ACD′ + ABD
N = 4

Odpowiedź

N = 4

Istnieje inne grupowanie tego samego rozmiaru; ma tę samą liczbę składników i literałów.

7.Teoria liczb i arytmetyka modularna

Odpowiedź: x = 57

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).

Pierwsza kongruencja

x = 9 + 12k

Druga kongruencja

9 + 12k ≡ 5 (mod 13) → 12k ≡ 9 (mod 13)
k ≡ 12·9 ≡ 4 (mod 13)

Wynik

x = 9 + 12·4 = 57
x = 57
sprawdzenie: 57 mod 12 = 9, 57 mod 13 = 5

Odpowiedź

x = 57
8.Teoria liczb i arytmetyka modularna

Odpowiedź: m = 227

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 = 437, φ(n) = 396
d = 5−1 mod 396 = 317

Odszyfruj przez wielokrotne podnoszenie do kwadratu

317 = 256 + 32 + 16 + 8 + 4 + 1
561 ≡ 56 (mod 437)
562 ≡ 77 (mod 437)
564 ≡ 248 (mod 437)
568 ≡ 324 (mod 437)
5616 ≡ 96 (mod 437)
5632 ≡ 39 (mod 437)
5664 ≡ 210 (mod 437)
56128 ≡ 400 (mod 437)
56256 ≡ 58 (mod 437)
56317 ≡ 56·248·324·96·39·58 ≡ 227 (mod 437)

Wiadomość

m = 227
sprawdzenie: 2275 mod 437 = 56

Odpowiedź

m = 227
9.Algorytmy i złożoność

Odpowiedź: D · O(n)

Dlaczego to jest odpowiedź

Gdy suma jest za mała, lewy wskaźnik przesuwa się w prawo, gdy za duża, prawy w lewo, więc kroków jest najwyżej n.

Odpowiedź

D · O(n)
10.Algorytmy i złożoność

Odpowiedź: C · 2-SAT, w którym każda klauzula ma najwyżej dwa literały

Dlaczego to jest odpowiedź

2-SAT należy do P (czas liniowy dzięki silnie spójnym składowym), a 3-SAT jest NP-zupełny.

Odpowiedź

C · 2-SAT, w którym każda klauzula ma najwyżej dwa literały
11.Struktury danych

Odpowiedź: B · Wyszukiwaniu po prefiksie, np. autouzupełnianiu

Dlaczego to jest odpowiedź

Trie przechowuje napisy znak po znaku wzdłuż ścieżek, więc wyszukiwanie i zapytania o prefiks zajmują czas proporcjonalny do długości klucza.

Odpowiedź

B · Wyszukiwaniu po prefiksie, np. autouzupełnianiu
12.Struktury danych

Odpowiedź: C · O(log n)

Dlaczego to jest odpowiedź

Po zmniejszeniu klucza element przesuwa się w górę co najwyżej o wysokość kopca. Kopce Fibonacciego osiągają zamortyzowane decrease-key w O(1).

Odpowiedź

C · O(log n)
13.Teoria grafów

Odpowiedź: H = 360

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 = (7 − 1)!/2 = 720/2 = 360

Odpowiedź

H = 360
14.Teoria grafów

Odpowiedź: d(F) = 29

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: 12, C: 11
C (11): G: 23
B (12): D: 27, G: 17
G (17): D: 23, E: 19
E (19): D: 21, F: 30
D (21): F: 29
F (29)

Najkrótsza ścieżka

A → B → G → E → D → F
d(F) = 29

Odpowiedź

d(F) = 29
15.Bazy danych i SQL

Odpowiedź: B · Złączyć tabelę employees z nią samą przy użyciu dwóch aliasów

Dlaczego to jest odpowiedź

Samozłączenie, np. FROM employees e JOIN employees m ON e.manager_id = m.id, pozwala, by jeden alias był pracownikiem, a drugi kierownikiem.

Odpowiedź

B · Złączyć tabelę employees z nią samą przy użyciu dwóch aliasów
16.Bazy danych i SQL

Odpowiedź: B · Jest w 2NF, ale nie w 3NF

Dlaczego to jest odpowiedź

Klucz ma jedną kolumnę, więc 2NF jest spełniona, ale emp_id → dept_id → dept_name to zależność przechodnia, która narusza 3NF.

Odpowiedź

B · Jest w 2NF, ale nie w 3NF
17.Sieci komputerowe

Odpowiedź: B · FIN

Dlaczego to jest odpowiedź

Każda strona wysyła FIN, gdy nie ma już więcej danych, a druga strona to potwierdza. SYN służy do otwarcia połączenia; RST je przerywa.

Odpowiedź

B · FIN
18.Sieci komputerowe

Odpowiedź: D · Około 5 Mbit/s

Dlaczego to jest odpowiedź

Przepływność ≤ okno / RTT = 65,536 × 8 bitów / 0,1 s ≈ 5,2 Mbit/s, niezależnie od szybkości łącza.

Odpowiedź

D · Około 5 Mbit/s
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 ≥ 30 → b = 5, /29

Hosty na podsieć

23 − 2 = 6

Odpowiedź

H = 6
20.Podsieci IPv4

Odpowiedź: x = 31

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: ⌊1/32⌋·32 = 0
rozgłoszeniowy: 0 + 32 − 1 = 31
użyteczne hosty: 1 … 30

Odpowiedź

x = 31

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