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 −98 w 8-bitowym kodzie uzupełnień do dwóch. Jaka jest wartość wzorca U odczytanego jako liczba bez znaku?

N = −988 bit
U =
2.Systemy liczboweTrudny
klikaj bity, aby je ustawić012806403201608040201

Ustaw bity na 8-bitowy wynik działania 0010 1000 >> 3. Jaka jest wartość wyniku R w zapisie dziesiętnym?

0010 1000>> 3
R =
3.Rachunek zdań i dowodyŚredni
¬r ∧ p¬r ∨ pr ∨ ¬pp → r

Która formuła jest logicznie równoważna r → p? Kliknij ją.

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

Ile z 16 wierszy tablicy prawdy czyni (¬(s ∧ r) → p) ∨ ((p ∨ s) ∨ q) prawdziwym? Nazwij tę liczbę N.

(¬(s ∧ r) → p) ∨ ((p ∨ s) ∨ q)
N =
5.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutnikiŚredni
ABCD000111100001111011111

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(5, 6, 8, 10, 14)
  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
FFQ0​Q0​FFQ1​Q1​CLKMOD-4

Zegar 1 kHz taktuje licznik mod-4. Znajdź częstotliwość fout jego najstarszego wyjścia, które wykonuje jeden cykl na każdy cykl zliczania.

fclk = 1 kHzN = 4
fout = kHz
7.Teoria liczb i arytmetyka modularnaŚredni

Znajdź element odwrotny do 7 modulo 73: liczbę x, dla której 0 < x < 73 oraz 7·x ≡ 1 (mod 73).

a = 7n = 73
7−1 mod 73 =
8.Teoria liczb i arytmetyka modularnaTrudny

Użyj wielokrotnego podnoszenia do kwadratu, aby znaleźć 922 mod 83.

a = 9k = 22n = 83
922 mod 83 =
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

Jak klasyfikuje się problem komiwojażera?

  1. ANależy do P, bo rozwiązuje go algorytm Dijkstry, odwiedzając każde miasto raz
  2. BJest nierozstrzygalny
  3. CWersja decyzyjna należy do P, a wersja optymalizacyjna jest NP-zupełna
  4. DWersja decyzyjna jest NP-zupełna, a wersja optymalizacyjna NP-trudna
11.Struktury danychŚredni

Węzeł binarnego drzewa poszukiwań ma prawe poddrzewo. Gdzie jest jego następnik w porządku inorder?

  1. AW skrajnie prawym węźle jego lewego poddrzewa
  2. BZawsze w jego rodzicu
  3. CZawsze w jego prawym dziecku
  4. DW skrajnie lewym węźle jego prawego poddrzewa
12.Struktury danychTrudny

Który problem próbkowania liniowego zmniejsza przede wszystkim haszowanie podwójne?

  1. AKoszt O(n) odczytu wartości klucza
  2. BPotrzebę przechowywania kluczy w tablicy
  3. CPotrzebę funkcji mieszającej
  4. DGrupowanie pierwotne (primary clustering), czyli powstawanie długich ciągów zajętych pozycji
13.Teoria grafówŚredni
ABCDEFGCykl 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| = 7|E| = 9
  1. 1Cykl Eulera
  2. 2Ścieżka Eulera, bez cyklu
  3. 3ani jedno, ani drugie
14.Teoria grafówTrudny
15201342716861110ABCDEFG

Znajdź łączną wagę W minimalnego drzewa rozpinającego grafu ważonego.

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

Studenci mogą uczęszczać na wiele kursów, a kursy mają wielu studentów. Jak modeluje się to w tabelach?

  1. AZa pomocą listy identyfikatorów kursów zapisanej w jednej kolumnie
  2. BZa pomocą tabeli łączącej z kluczami obcymi do studentów i do kursów
  3. CZa pomocą kolumny klucza obcego course_id w tabeli studentów wskazującej na kursy
  4. DPrzez połączenie studentów i kursów w jedną tabelę
16.Bazy danych i SQLTrudny

Postać normalna Boyce’a–Codda (BCNF) wymaga, aby dla każdej nietrywialnej zależności funkcyjnej X → Y:

  1. AY był atomowy
  2. BY był kluczem głównym
  3. CX zawierał NULL
  4. DX był nadkluczem
17.Sieci komputeroweŚredni

NAT (translacja adresów sieciowych) służy głównie do:

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

Czym różni się fragmentacja w IPv6 w porównaniu z IPv4?

  1. AIPv6 fragmentuje w warstwie transportowej, wewnątrz TCP
  2. BRoutery nigdy nie fragmentują pakietów IPv6; może to robić tylko źródło, korzystając z wykrywania MTU ścieżki
  3. CIPv6 nie pozwala na pakiety większe niż 576 bajtów
  4. DRoutery IPv6 fragmentują każdy pakiet większy niż 64 bajty przed przekazaniem go dalej na ścieżce
19.Podsieci IPv4Średni
/20 → /2511111111111111111111111110000000bity siecibity hosta

Sieć 10.139.64.0/20 podzielono na równe podsieci z prefiksem /25. Ile jest podsieci N?

10.139.64.0/20/25
N =
20.Podsieci IPv4Trudny
ostatni oktet = 108012816413201618140201siećhost

Host ma adres 10.20.38.108/27. Jaka jest ostatnia liczba (czwarty oktet) x adresu rozgłoszeniowego jego podsieci?

10.20.38.108/27
x =

3Roztwory

1.Systemy liczbowe

Odpowiedź: U = 158

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

98 = 0110 0010
odwrócone: 1001 1101
+1 → 1001 1110

Odczytaj bez znaku

1001 1110₂ = 256 − 98 = 158

Odpowiedź

U = 158
2.Systemy liczbowe

Odpowiedź: R = 5

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 3 przesuwa każdy bit o 3 pozycji w prawo; bity, które wypadną z prawego końca, są tracone, a z lewej wchodzą zera.

0010 1000 >> 3
= 0000 0101

Wartość wyniku

0000 0101₂ = 5

Odpowiedź

R = 5
3.Rachunek zdań i dowody

Odpowiedź: ¬r ∨ 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

a → b jest równe 0 tylko wtedy, gdy a = 1 i b = 0, więc jest równoważne ¬a ∨ b.
r → p ≡ ¬r ∨ p

Sprawdź tablicą prawdy

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

Odpowiedź

¬r ∨ p

Kolumny po kresce to opcje w pokazanej kolejności.

4.Rachunek zdań i dowody

Odpowiedź: N = 14

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

s ∧ r; ¬(s ∧ r); ¬(s ∧ r) → p; p ∨ s; (p ∨ s) ∨ q; (¬(s ∧ r) → p) ∨ ((p ∨ s) ∨ q)

Podział względem p

p = 1: 8
p = 0: 6
N = 8 + 6 = 14

Odpowiedź

N = 14
5.Logika cyfrowa: bramki, mapy Karnaugha i przerzutniki

Odpowiedź: AB = 01, CD = 01

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.

m5: m4, m7, m1, m13 → 0
ABCD000111100001111011111

Izolowana jedynka

m5 = A′BC′D → AB = 01, CD = 01

Odpowiedź

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

Odpowiedź: fout = 0,25 kHz

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.

Dzielenie częstotliwości

fout = 1 kHz / 4 = 0,25 kHz

Odpowiedź

fout = 0,25 kHz
7.Teoria liczb i arytmetyka modularna

Odpowiedź: 7−1 mod 73 = 21

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·7 (mod 73).

r = 73, t = 0
r = 7, q = 10, t = 1
r = 3, q = 2, t = −10
r = 1, q = 3, t = 21

Odwrotność

1 ≡ 21·7 (mod 73)
x = 21
sprawdzenie: 7·21 = 147 = 2·73 + 1

Odpowiedź

7−1 mod 73 = 21
8.Teoria liczb i arytmetyka modularna

Odpowiedź: 922 mod 83 = 27

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

22 = 101102 = 16 + 4 + 2

Wielokrotne podnoszenie do kwadratu

91 ≡ 9 (mod 83)
92 ≡ 81 (mod 83)
94 ≡ 4 (mod 83)
98 ≡ 16 (mod 83)
916 ≡ 7 (mod 83)

Pomnóż potrzebne potęgi

922 ≡ 81·4·7 ≡ 27 (mod 83)

Odpowiedź

922 mod 83 = 27
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: D · Wersja decyzyjna jest NP-zupełna, a wersja optymalizacyjna NP-trudna

Dlaczego to jest odpowiedź

„Czy istnieje trasa o długości najwyżej k?" jest NP-zupełne; znalezienie najkrótszej trasy jest NP-trudne, bo jest co najmniej tak trudne.

Odpowiedź

D · Wersja decyzyjna jest NP-zupełna, a wersja optymalizacyjna NP-trudna
11.Struktury danych

Odpowiedź: D · W skrajnie lewym węźle jego prawego poddrzewa

Dlaczego to jest odpowiedź

Wszystkie większe klucze bliskie węzłowi są w jego prawym poddrzewie, a najmniejszy z nich to tamtejszy skrajnie lewy węzeł.

Odpowiedź

D · W skrajnie lewym węźle jego prawego poddrzewa
12.Struktury danych

Odpowiedź: D · Grupowanie pierwotne (primary clustering), czyli powstawanie długich ciągów zajętych pozycji

Dlaczego to jest odpowiedź

Próbkowanie liniowe przesuwa się o 1, więc ciągi zajętych pozycji rosną i się łączą; haszowanie podwójne używa drugiej funkcji mieszającej do wyznaczenia kroku, więc różne klucze sprawdzają różne sekwencje.

Odpowiedź

D · Grupowanie pierwotne (primary clustering), czyli powstawanie długich ciągów zajętych pozycji
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) = 4, deg(C) = 3, deg(D) = 3, deg(E) = 2, deg(F) = 2, deg(G) = 3

Wierzchołki nieparzyste

A, C, D, G → 4
ani jedno, ani drugie

Odpowiedź

ani jedno, ani drugie
14.Teoria grafów

Odpowiedź: W = 34

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

BC (1): weź
DE (2): weź
BD (3): weź
CE (4): pomiń, zamyka cykl
GC (6): weź
DF (7): weź
GB (8): pomiń, zamyka cykl
GE (10): pomiń, zamyka cykl
GD (11): pomiń, zamyka cykl
AB (15): weź

Łączna waga

W = 1 + 2 + 3 + 6 + 7 + 15 = 34

Odpowiedź

W = 34
15.Bazy danych i SQL

Odpowiedź: B · Za pomocą tabeli łączącej z kluczami obcymi do studentów i do kursów

Dlaczego to jest odpowiedź

Związek wiele do wielu wymaga tabeli asocjacyjnej (łączącej), np. enrolment(student_id, course_id), często ze złożonym kluczem głównym.

Odpowiedź

B · Za pomocą tabeli łączącej z kluczami obcymi do studentów i do kursów
16.Bazy danych i SQL

Odpowiedź: D · X był nadkluczem

Dlaczego to jest odpowiedź

BCNF wymaga, aby każdy wyznacznik był kluczem kandydującym (nadkluczem); 3NF dopuszcza wyjątek, gdy Y jest częścią klucza kandydującego.

Odpowiedź

D · X był nadkluczem
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: B · Routery nigdy nie fragmentują pakietów IPv6; może to robić tylko źródło, korzystając z wykrywania MTU ścieżki

Dlaczego to jest odpowiedź

Router IPv6 odrzuca za duży pakiet i zwraca komunikat ICMPv6 Packet Too Big. Źródło wysyła wtedy mniejsze pakiety lub używa nagłówka rozszerzeń fragmentacji.

Odpowiedź

B · Routery nigdy nie fragmentują pakietów IPv6; może to robić tylko źródło, korzystając z wykrywania MTU ścieżki
19.Podsieci IPv4

Odpowiedź: N = 32

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).

Pożyczone bity

25 − 20 = 5

Liczba podsieci

N = 25 = 32

Odpowiedź

N = 32

Każda podsieć /25 ma 27 − 2 = 126 użytecznych hostów.

20.Podsieci IPv4

Odpowiedź: x = 127

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: ⌊108/32⌋·32 = 96
rozgłoszeniowy: 96 + 32 − 1 = 127
użyteczne hosty: 97 … 126

Odpowiedź

x = 127

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