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 U2?−128?64?32?16?8?4?2?1

Zapisz −104 jako 8-bitowy wzór w kodzie U2. Odczytaj ten wzór jako liczbę dwójkową bez znaku: jaka jest jego wartość U dziesiętnie?

N = −1048 bit
U =
2.Systemy liczboweTrudny
klikaj bity, aby je ustawić012806403201608040201

Ustaw bity na 8-bitowy wynik działania 1110 0101 AND 1000 0101. Jaka jest wartość wyniku R w zapisie dziesiętnym?

1110 0101AND1000 0101
R =
3.Rachunek zdań i dowodyŚredni
(q → r) ∧ (p → r)q ∨ (p → r)(q → r) ∨ (p → r)(q ∧ p) → r

Która formuła jest logicznie równoważna (q ∨ p) → r? Kliknij ją.

(q ∨ p) → r
  1. 1(q → r) ∧ (p → r)
  2. 2q ∨ (p → r)
  3. 3(q → r) ∨ (p → r)
  4. 4(q ∧ p) → r
4.Rachunek zdań i dowodyTrudny
a ∧ ¬ba¬ab

Dane są przesłanki (c ∧ a) → b; c; ¬b. Jaki wniosek z nich wynika? Kliknij go.

(c ∧ a) → bc¬b
  1. 1a ∧ ¬b
  2. 2a
  3. 3¬a
  4. 4b
5.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutnikiŚredni
ABC00011110010001131214050706

Użyj mapy Karnaugha, aby znaleźć minimalną postać sumy iloczynów (SOP) funkcji F(A, B, C) = Σm(2, 3, 4). Ile iloczynów N ona zawiera?

F(A, B, C) = Σm(2, 3, 4)
N =
6.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutnikiTrudny
CLKT12345678

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

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

Znajdź element odwrotny do 39 modulo 43: liczbę x, dla której 0 < x < 43 oraz 39·x ≡ 1 (mod 43).

a = 39n = 43
39−1 mod 43 =
8.Teoria liczb i arytmetyka modularnaTrudny

Użyj wielokrotnego podnoszenia do kwadratu, aby znaleźć 761 mod 31.

a = 7k = 61n = 31
761 mod 31 =
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(n)
  4. DO(n²)
10.Algorytmy i złożonośćTrudny

Sortowanie przez wstawianie działa w O(n) dla danych posortowanych. Czy to przeczy dolnemu ograniczeniu Ω(n log n) dla sortowania przez porównania?

  1. ATak, więc dolne ograniczenie jest błędne
  2. BNie, dolne ograniczenie dotyczy najgorszego przypadku po wszystkich danych, a nie każdych danych
  3. CTak, ale tylko dla tablic krótszych niż 100
  4. DNie, bo sortowanie przez wstawianie nie jest sortowaniem przez porównania
11.Struktury danychŚredni

Bufor cykliczny (ring buffer) jest powszechnie używany do implementacji:

  1. AFunkcji mieszającej
  2. BPrzechodzenia grafu
  3. CKolejki o stałym rozmiarze
  4. DBinarnego drzewa poszukiwań
12.Struktury danychTrudny

Tablica dynamiczna podwaja rozmiar, gdy jest pełna. Dlaczego wiele implementacji zmniejsza ją dopiero przy zapełnieniu w jednej czwartej, a nie w połowie?

  1. ABy uniknąć wielokrotnej zmiany rozmiaru, gdy operacje push i pop przeplatają się w pobliżu granicy
  2. BBo alokator pamięci może zwalniać pamięć tylko w ćwiartkach bloku
  3. CBy utrzymać tablicę posortowaną
  4. DBo zmniejszanie o połowę przy zapełnieniu w połowie spowodowałoby utratę elementów
13.Teoria grafówŚredni

Graf spójny: liczba wierzchołków 14, liczba krawędzi 15. Ile krawędzi k trzeba usunąć, aby zostało drzewo rozpinające?

|V| = 14|E| = 15
k =
14.Teoria grafówTrudny
91104314299ABCDEF

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

Co zapewnia wspólne wyrażenie tablicowe, CTE (WITH name AS (...))?

  1. ATrwałą tabelę, która pozostaje zapisana na dysku, dopóki nie zostanie usunięta
  2. BIndeks na kolumnie
  3. CNazwany tymczasowy wynik, którego można używać w obrębie jednej instrukcji
  4. DNowego użytkownika bazy danych
16.Bazy danych i SQLTrudny

Dlaczego wiele DBMS stosuje ścisłe blokowanie dwufazowe (strict 2PL), utrzymując blokady wyłączne aż do zatwierdzenia?

  1. AUniemożliwia zakleszczenia
  2. BZapobiega kaskadowym wycofaniom, bo nikt nie może odczytać niezatwierdzonych zapisów
  3. CPozwala transakcjom bezpiecznie odczytywać brudne dane
  4. DEliminuje potrzebę dziennika transakcji
17.Sieci komputeroweŚredni

Ile użytecznych adresów hostów ma podsieć IPv4 /26?

  1. A30
  2. B126
  3. C64
  4. D62
18.Sieci komputeroweTrudny

Która warstwa w modelu TCP/IP dodaje numery portów?

  1. AWarstwa internetowa
  2. BWarstwa łącza
  3. CWarstwa transportowa
  4. DWarstwa aplikacji
19.Podsieci IPv4Średni
/24 → /2511111111111111111111111110000000bity siecibity hosta

Sieć 192.168.58.0/24 podzielono na podsieci /25, ponumerowane 1, 2, 3, … od najniższego adresu (podsieć 1 zaczyna się od .0). Jaki jest czwarty oktet x adresu sieci podsieci 2?

192.168.58.0/24/25podsieć 2 (podsieć 1 zaczyna się od .0)
x =
20.Podsieci IPv4Trudny

Sieć 192.168.11.0/24 dzieli się metodą VLSM dla następujących sieci LAN: A: 51 hosty, B: 11 hosty, C: 82 hosty, D: 21 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: 51B: 11C: 82D: 21
x =

3Roztwory

1.Systemy liczbowe

Odpowiedź: U = 152

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.

Odwróć i dodaj jeden

104 = 0110 1000
odwrócone: 1001 0111
+1 → 1001 1000

Odczytaj bez znaku

1001 1000₂ = 256 − 104 = 152

Odpowiedź

U = 152
2.Systemy liczbowe

Odpowiedź: R = 133

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

AND daje 1 tylko tam, gdzie oba bity są równe 1.

1110 0101
AND 1000 0101
= 1000 0101

Wartość wyniku

1000 0101₂ = 133

Odpowiedź

R = 133
3.Rachunek zdań i dowody

Odpowiedź: (q → r) ∧ (p → 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

(a ∨ b) → c wymaga c, gdy tylko zachodzi a lub b: (a → c) ∧ (b → c).
(q ∨ p) → r ≡ (q → r) ∧ (p → r)

Sprawdź tablicą prawdy

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

Odpowiedź

(q → r) ∧ (p → r)

Kolumny po kresce to opcje w pokazanej kolejności.

4.Rachunek zdań i dowody

Odpowiedź: ¬a

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

a = 0, b = 0, c = 1: a ∧ ¬b = 0, a = 0, ¬a = 1, b = 0

Wniosek

¬a (modus tollens z koniunkcją)

Odpowiedź

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

Odpowiedź: N = 2

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.

ABC00011110010001131214050706

Zgrupuj jedynki

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

A′B
AB′C′

Minimalna postać SOP

F = A′B + AB′C′
N = 2

Odpowiedź

N = 2
6.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutniki

Odpowiedź: N = 4

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 T zmienia stan na przeciwny przy każdym zboczu narastającym, gdy T = 1, i utrzymuje, gdy T = 0.

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

Policz zmiany

0 → 1 → 1 → 1 → 1 → 0 → 1 → 1 → 0
N = 4

Odpowiedź

N = 4
7.Teoria liczb i arytmetyka modularna

Odpowiedź: 39−1 mod 43 = 32

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·39 (mod 43).

r = 43, t = 0
r = 39, q = 1, t = 1
r = 4, q = 9, t = −1
r = 3, q = 1, t = 10
r = 1, q = 3, t = −11

Odwrotność

1 ≡ −11·39 (mod 43)
x = 32
sprawdzenie: 39·32 = 1248 = 29·43 + 1

Odpowiedź

39−1 mod 43 = 32
8.Teoria liczb i arytmetyka modularna

Odpowiedź: 761 mod 31 = 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.

Wykładnik binarny

61 = 1111012 = 32 + 16 + 8 + 4 + 1

Wielokrotne podnoszenie do kwadratu

71 ≡ 7 (mod 31)
72 ≡ 18 (mod 31)
74 ≡ 14 (mod 31)
78 ≡ 10 (mod 31)
716 ≡ 7 (mod 31)
732 ≡ 18 (mod 31)

Pomnóż potrzebne potęgi

761 ≡ 7·14·10·7·18 ≡ 7 (mod 31)

Odpowiedź

761 mod 31 = 7
9.Algorytmy i złożoność

Odpowiedź: C · 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

C · O(n)
10.Algorytmy i złożoność

Odpowiedź: B · Nie, dolne ograniczenie dotyczy najgorszego przypadku po wszystkich danych, a nie każdych danych

Dlaczego to jest odpowiedź

Ograniczenie mówi, że każde sortowanie przez porównania wymaga około n log n porównań dla pewnych danych rozmiaru n; szczególne dane mogą być przetwarzane znacznie szybciej.

Odpowiedź

B · Nie, dolne ograniczenie dotyczy najgorszego przypadku po wszystkich danych, a nie każdych danych
11.Struktury danych

Odpowiedź: C · Kolejki o stałym rozmiarze

Dlaczego to jest odpowiedź

Bufor cykliczny używa indeksów head i tail, które się zawijają, dając enqueue i dequeue w O(1) przy stałej ilości pamięci.

Odpowiedź

C · Kolejki o stałym rozmiarze
12.Struktury danych

Odpowiedź: A · By uniknąć wielokrotnej zmiany rozmiaru, gdy operacje push i pop przeplatają się w pobliżu granicy

Dlaczego to jest odpowiedź

Zmniejszanie przy połowie mogłoby w takim ciągu wywoływać zmianę rozmiaru przy każdej operacji; odstęp między 1/4 a pełną tablicą utrzymuje koszt zamortyzowany O(1).

Odpowiedź

A · By uniknąć wielokrotnej zmiany rozmiaru, gdy operacje push i pop przeplatają się w pobliżu granicy
13.Teoria grafów

Odpowiedź: k = 2

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

14 − 1 = 13

Krawędzie do usunięcia

k = 15 − 13 = 2

Odpowiedź

k = 2
14.Teoria grafów

Odpowiedź: d(F) = 13

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: 1
C (1): E: 4
E (4): D: 18, F: 13
B (9): D: 13
D (13)
F (13)

Najkrótsza ścieżka

A → C → E → F
d(F) = 13

Odpowiedź

d(F) = 13
15.Bazy danych i SQL

Odpowiedź: C · Nazwany tymczasowy wynik, którego można używać w obrębie jednej instrukcji

Dlaczego to jest odpowiedź

CTE nadaje podzapytaniu nazwę, co ułatwia czytanie złożonych zapytań, i można się do niego odwołać kilka razy w tej samej instrukcji.

Odpowiedź

C · Nazwany tymczasowy wynik, którego można używać w obrębie jednej instrukcji
16.Bazy danych i SQL

Odpowiedź: B · Zapobiega kaskadowym wycofaniom, bo nikt nie może odczytać niezatwierdzonych zapisów

Dlaczego to jest odpowiedź

Podstawowe 2PL gwarantuje szeregowalność, ale wczesne zwalnianie blokad zapisu mogłoby pozwolić innym odczytać dane, które później zostaną wycofane; ścisłe 2PL tego unika.

Odpowiedź

B · Zapobiega kaskadowym wycofaniom, bo nikt nie może odczytać niezatwierdzonych zapisów
17.Sieci komputerowe

Odpowiedź: D · 62

Dlaczego to jest odpowiedź

Podsieć /26 ma 6 bitów hosta: 2⁶ = 64 adresy, minus adres sieci i adres rozgłoszeniowy, daje 62 użyteczne adresy hostów.

Odpowiedź

D · 62
18.Sieci komputerowe

Odpowiedź: C · Warstwa transportowa

Dlaczego to jest odpowiedź

Nagłówki TCP i UDP zawierają porty źródłowy i docelowy; warstwa internetowa (IP) dodaje adresy.

Odpowiedź

C · Warstwa transportowa
19.Podsieci IPv4

Odpowiedź: x = 128

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

27 = 128

Podsieć numer 2

sieć: (2 − 1)·128 = 128
rozgłoszeniowy: 128 + 128 − 1 = 255

Odpowiedź

x = 128
20.Podsieci IPv4

Odpowiedź: x = 224

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

C: 82 hosty → 27 = 128 (/25)
A: 51 hosty → 26 = 64 (/26)
D: 21 hosty → 25 = 32 (/27)
B: 11 hosty → 24 = 16 (/28)

Przydział, od największej

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

Odpowiedź

x = 224

LAN B: 192.168.11.224/28.

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