Fundamentos de Ciência da Computação: pacote de revisão

Formulários, as principais etapas dos métodos de cada tópico e 20 exercícios, com soluções completas no final.

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1Fórmulas e métodos

Sistemas de numeração

Pesos das posições
binário 2k, octal 8k, hexadecimal 16k
Para decimal
Σ dk·bk
A partir de decimal
divida pela base e leia os restos de baixo para cima
Hexadecimal ↔ binário
um dígito hexadecimal = 4 bits
Complemento para dois
inverta os bits e some 1

Lógica proposicional e demonstrações

Linhas de uma tabela-verdade
2ⁿ
Implicação
p → q ≡ ¬p ∨ q ≡ ¬q → ¬p
Implicação negada
¬(p → q) ≡ p ∧ ¬q
Bicondicional
p ↔ q ≡ (p → q) ∧ (q → p)
De Morgan
¬(p ∧ q) ≡ ¬p ∨ ¬q, ¬(p ∨ q) ≡ ¬p ∧ ¬q
Leis distributivas
p ∨ (q ∧ r) ≡ (p ∨ q) ∧ (p ∨ r), p ∧ (q ∨ r) ≡ (p ∧ q) ∨ (p ∧ r)
Quantificadores negados
¬∀x P(x) ≡ ∃x ¬P(x), ¬∃x P(x) ≡ ∀x ¬P(x)
Modus ponens, modus tollens
p → q, p ⊢ q; p → q, ¬q ⊢ ¬p

Método

  1. Conte as variáveis diferentes: a tabela-verdade tem 2ⁿ linhas, começando com todas elas iguais a 1.
  2. Dê a cada subfórmula a sua própria coluna e preencha as colunas de dentro para fora.
  3. Aplique a regra de cada conectivo: → só é 0 para 1 → 0, ↔ vale 1 quando os dois lados coincidem.
  4. Para equivalências, compare as colunas finais linha a linha; para um argumento, olhe apenas as linhas em que todas as premissas valem 1.
  5. Para negar uma afirmação quantificada, mova ¬ para dentro, troque ∀ e ∃ e negue a fórmula interna.

Lógica digital: portas, mapas de Karnaugh e flip-flops

Portas básicas
A·B, A + B, A′, (A·B)′, (A + B)′, A ⊕ B
Regras booleanas
X + X′ = 1, X·X′ = 0, X + XY = X, XY + XY′ = X
De Morgan
(X·Y)′ = X′ + Y′, (X + Y)′ = X′·Y′
Ordem do mapa de Karnaugh
00, 01, 11, 10 (Gray code)
Grupo de 2ᵏ células
perde k variáveis
Multiplexador 4-para-1
F = A′B′I0 + A′BI1 + AB′I2 + ABI3
Flip-flops
D: Q⁺ = D, T: Q⁺ = T ⊕ Q, JK: Q⁺ = JQ′ + K′Q
Contadores
n bits: 2ⁿ estados; mod-N: menor n com 2ⁿ ≥ N; fout = fclk/N
Contador assíncrono (ripple)
fmax = 1/(n·tpd)
Contadores em anel e Johnson
n e 2n estados

Método

  1. Para um circuito, trabalhe das entradas até a saída, uma porta de cada vez, e escreva o valor em cada fio, ou escreva a sua expressão e preencha a tabela-verdade.
  2. Para simplificar, coloque os 1s (e as condições irrelevantes como X) num mapa de Karnaugh com linhas e colunas em código Gray: 00, 01, 11, 10.
  3. Cubra os 1s com o menor número possível de grupos, os maiores possíveis, de 1, 2, 4, 8 ou 16 células, dando a volta pelas bordas; cada grupo é um termo produto formado pelas variáveis que permanecem constantes. Agrupe os 0s para a forma POS.
  4. Para flip-flops e contadores, leia as entradas em cada borda ativa do clock, escreva o estado após cada borda e lembre-se de que um contador de n bits dá a volta após 2ⁿ estados.

Teoria dos números e aritmética modular

Divisão com resto
a = q·n + r, 0 ≤ r < n
Euclides
gcd(a, b) = gcd(b, a mod b)
Mínimo múltiplo comum
lcm(a, b) = a·b/gcd(a, b)
Inversa
a·a⁻¹ ≡ 1 (mod n), gcd(a, n) = 1
Congruência linear
a·x ≡ b → x ≡ a⁻¹·b (mod n)
Função totiente de Euler
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

Método

  1. Reduza antes todos os números módulo n; os restos ficam entre 0 e n − 1.
  2. Para um mdc, divida repetidamente com o algoritmo de Euclides; o último resto não nulo é o mdc.
  3. Para um inverso, execute o algoritmo estendido e guarde o coeficiente de a; some n se ele for negativo.
  4. Resolva a·x ≡ b multiplicando por a⁻¹; combine duas congruências escrevendo x = r₁ + m₁k.
  5. Para potências, escreva o expoente em binário e eleve ao quadrado repetidamente; no RSA, d = e⁻¹ mod φ(n) com φ(n) = (p − 1)(q − 1).

Teoria dos grafos

Lema do aperto de mãos
Σ deg(v) = 2|E|
Grafos completos
|E(Kn)| = n(n − 1)/2, |E(Km,n)| = m·n
Grafo regular
|E| = n·k/2
Árvore e floresta
|E| = n − 1, |E| = n − c
Folhas de uma árvore
L = 2 + Σ (deg(v) − 2) over deg(v) ≥ 3
Euler
circuito: todos os graus pares; caminho: exatamente 2 graus ímpares
Circuitos hamiltonianos em Kn
(n − 1)!/2
Atualização de Dijkstra
d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v))
Passeios de comprimento L
(Mᴸ)ij

Método

  1. Anote o grau de cada vértice; a soma dos graus é igual ao dobro do número de arestas.
  2. Em questões de Euler, verifique se o grafo é conexo e conte os vértices de grau ímpar.
  3. Para árvores, use n − 1 arestas e o lema do aperto de mãos.
  4. Em Dijkstra, mantenha uma tabela de distâncias provisórias e fixe a cada rodada o vértice não fixado de menor distância.
  5. Para uma árvore geradora mínima, ordene as arestas por peso e pule toda aresta que feche um ciclo (Kruskal), ou faça crescer uma árvore a partir de um vértice inicial (Prim).

Sub-redes IPv4

Hosts por sub-rede
2(32 − prefix) − 2 (/31: 2, /32: 1)
Tamanho do bloco
256 − (mask octet)
Endereço de rede
IP AND máscara
Endereço de broadcast
IP OR (NOT máscara): todos os bits de host a 1
Sub-redes com n bits emprestados
2n

2Exercícios

1.Sistemas de numeraçãoMédia
complemento para dois de 8 bits0−12806403201608040201

Defina os bits para armazenar −42 em complemento de dois de 8 bits. Lido como um número sem sinal, qual é o valor U do padrão?

N = −428 bit
U =
2.Sistemas de numeraçãoDifícil
3562 códigos, b = ? bits?2ᵇ⁻¹…?4?2?1

Um sistema tem de dar a cada um de 3562 elementos um código binário próprio, todos com o mesmo comprimento. Qual é o menor número de bits b necessário?

3562
b = bit
3.Lógica proposicional e demonstraçõesMédia
pqrr ∧ p(r ∧ p) ∧ q(¬p → q) → ((r ∧ p) ∧ q)111?110?101?100?011?010?001?000?

Em quantas das 8 linhas da sua tabela-verdade (¬p → q) → ((r ∧ p) ∧ q) é verdadeira? Chame esse número de N.

(¬p → q) → ((r ∧ p) ∧ q)
N =
4.Lógica proposicional e demonstraçõesDifícil
∃x ∃y (R(x, y) → ¬R(y, x))∀x ∀y (R(x, y) ∧ ¬R(y, x))∃x ∃y (¬R(x, y) ∧ ¬R(y, x))∃x ∃y (R(x, y) ∧ ¬R(y, x))

Qual afirmação é equivalente a ¬∀x ∀y (R(x, y) → R(y, x)), com a negação movida totalmente para dentro? Clique nela.

¬∀x ∀y (R(x, y) → R(y, x))
  1. 1∃x ∃y (R(x, y) → ¬R(y, x))
  2. 2∀x ∀y (R(x, y) ∧ ¬R(y, x))
  3. 3∃x ∃y (¬R(x, y) ∧ ¬R(y, x))
  4. 4∃x ∃y (R(x, y) ∧ ¬R(y, x))
5.Lógica digital: portas, mapas de Karnaugh e flip-flopsMédia
ABCD000111100001111010111302041507161120130150141819111010

Use o mapa de Karnaugh para encontrar a forma mínima em produto de somas (POS) de F(A, B, C, D) = Σm(0, 1, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 12). Quantos termos soma (fatores) N ela tem?

F(A, B, C, D) = Σm(0, 1, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 12)
N =
6.Lógica digital: portas, mapas de Karnaugh e flip-flopsDifícil
CLKJK123456

Um flip-flop JK acionado na borda de subida começa com Q = 0 e recebe as entradas mostradas em 6 bordas de subida do clock. Quantas vezes N Q muda de estado?

Q₀ = 0JK
N =
7.Teoria dos números e aritmética modularMédia

Encontre o inverso de 85 módulo 91: o número x com 0 < x < 91 e 85·x ≡ 1 (mod 91).

a = 85n = 91
85−1 mod 91 =
8.Teoria dos números e aritmética modularDifícil
mc = me​ mod n348m = cd​ mod n?(n, e) = (481, 7)d

Uma chave RSA usa p = 13, q = 37 e e = 7. Decifre o texto cifrado c = 348: encontre a mensagem m.

p = 13q = 37e = 7c = 348
m =
9.Algoritmos e complexidadeMédia

A complexidade de tempo do Fibonacci recursivo ingênuo (fib(n) = fib(n−1) + fib(n−2)) é:

  1. ALogarítmica
  2. BExponencial
  3. CLinear
  4. DConstante
10.Algoritmos e complexidadeDifícil

Qual afirmação sobre selecionar o k-ésimo menor elemento de um array não ordenado está correta?

  1. AA seleção sempre exige Ω(n log n), porque requer ordenação
  2. BO quickselect roda em O(n) esperado, e a mediana das medianas garante O(n) no pior caso
  3. CO quickselect roda em O(log n) no pior caso, porque faz recursão em apenas um lado do pivô
  4. DA seleção só é possível em O(n²)
11.Estruturas de dadosMédia

Em uma fila circular armazenada em um array de capacidade n, como se calcula a posição seguinte ao índice i?

  1. A(i − 1) mod n
  2. B(i + 1) mod n
  3. Ci + 1
  4. D2i + 1
12.Estruturas de dadosDifícil

Uma árvore de Fenwick (binary indexed tree) sobre um array de n números permite quais operações em O(log n)?

  1. AConsultas de soma de prefixo e atualizações de um único elemento
  2. BOrdenar o array e fazer busca binária
  3. CInserir elementos em qualquer posição
  4. DEncontrar a mediana em O(1)
13.Teoria dos grafosMédia
ABCDEFGCircuito eulerianoCaminho euleriano, sem circuitonenhuma das duas

O grafo conexo tem um circuito euleriano, um caminho euleriano que não é circuito, ou nenhum dos dois? Clique na sua resposta.

|V| = 7|E| = 12
  1. 1Circuito euleriano
  2. 2Caminho euleriano, sem circuito
  3. 3nenhuma das duas
14.Teoria dos grafosDifícil
1315133211383ABCDEFG

Use o algoritmo de Dijkstra para encontrar o comprimento d(G) do caminho mais curto de A até G no grafo ponderado.

início: Afim: G
d(G) =
15.Bases de dados e SQLMédia

O que é uma leitura suja (dirty read)?

  1. ALer dados de um disco corrompido
  2. BLer dados gravados por outra transação que ainda não foi confirmada
  3. CLer a mesma linha duas vezes e obter o mesmo valor
  4. DLer dados sem cláusula WHERE
16.Bases de dados e SQLDifícil

Dois médicos de plantão verificam, cada um, que o outro ainda está de plantão e depois os dois saem do plantão ao mesmo tempo. Que anomalia o isolamento por snapshot ainda pode permitir aqui?

  1. ALeitura suja
  2. BLeitura não repetível dentro de uma transação
  3. CWrite skew
  4. DGravação suja
17.Redes de computadoresMédia

Qual prefixo único sumariza 192.168.0.0/24 e 192.168.1.0/24?

  1. A192.168.0.0/23
  2. B192.168.0.0/25
  3. C192.168.1.0/23
  4. D192.168.0.0/22
18.Redes de computadoresDifícil

O que a troca de chaves Diffie-Hellman alcança por si só, e qual é sua fraqueza?

  1. ACombina um segredo compartilhado por um canal público, mas sozinha fica exposta a um man-in-the-middle
  2. BAssina certificados para sites, mas só funciona com chaves curtas
  3. CAutentica os dois usuários com senhas, mas precisa de um servidor central
  4. DCriptografa diretamente grandes volumes de dados por um canal público, mas é lenta demais para arquivos grandes e vídeo
19.Sub-redes IPv4Média
255.255.255.24011111111111111111111111111110000bits de redebits de host

Uma sub-rede usa a máscara 255.255.255.240. Quantos endereços de host utilizáveis H ela tem?

255.255.255.240
H =
20.Sub-redes IPv4Difícil
último octeto = 125012816413211618140211redehost

Um host tem o endereço 10.20.135.125/29. Qual é o quarto octeto x do último endereço de host utilizável da sua sub-rede?

10.20.135.125/29
x =

3Soluções

1.Sistemas de numeração

Resposta: U = 214

Definir bits: cada bit vale uma potência de dois (128, 64, …, 1). Um dígito hexadecimal são exatamente quatro bits, e em complemento de dois de 8 bits o bit mais à esquerda vale −128. As operações bit a bit atuam em cada posição de bit separadamente.

Inverter e somar um

42 = 0010 1010
invertido: 1101 0101
+1 → 1101 0110

Ler sem sinal

1101 0110₂ = 256 − 42 = 214

Resposta

U = 214
2.Sistemas de numeração

Resposta: b = 12 bit

Sistemas de numeração posicionais: cada algarismo vale o seu valor vezes uma potência da base. Em binário as posições valem 1, 2, 4, 8, 16, …; em hexadecimal 1, 16, 256, …, com A–F para 10–15. No complemento para dois de 8 bits, o bit da esquerda vale −128 em vez de +128; é assim que se guardam os números negativos.

Potências de dois

211 = 2048 < 3562
212 = 4096 ≥ 3562

Resposta

b = 12
3.Lógica proposicional e demonstrações

Resposta: N = 3

Tabelas-verdade: uma fórmula com n variáveis diferentes tem 2ⁿ linhas, uma para cada combinação de valores lógicos (1 = verdadeiro, 0 = falso). Trabalhe de dentro para fora e dê a cada subfórmula a sua própria coluna. ¬a inverte o valor; a ∧ b vale 1 somente quando ambos valem 1; a ∨ b vale 0 somente quando ambos valem 0; a → b vale 0 somente quando a = 1 e b = 0; a ↔ b vale 1 quando os dois lados são iguais.

Tabela-verdade linha por linha

p = 1, q = 1, r = 1: ¬p = 0, ¬p → q = 1, r ∧ p = 1, (r ∧ p) ∧ q = 1, (¬p → q) → ((r ∧ p) ∧ q) = 1
p = 1, q = 1, r = 0: ¬p = 0, ¬p → q = 1, r ∧ p = 0, (r ∧ p) ∧ q = 0, (¬p → q) → ((r ∧ p) ∧ q) = 0
p = 1, q = 0, r = 1: ¬p = 0, ¬p → q = 1, r ∧ p = 1, (r ∧ p) ∧ q = 0, (¬p → q) → ((r ∧ p) ∧ q) = 0
p = 1, q = 0, r = 0: ¬p = 0, ¬p → q = 1, r ∧ p = 0, (r ∧ p) ∧ q = 0, (¬p → q) → ((r ∧ p) ∧ q) = 0
p = 0, q = 1, r = 1: ¬p = 1, ¬p → q = 1, r ∧ p = 0, (r ∧ p) ∧ q = 0, (¬p → q) → ((r ∧ p) ∧ q) = 0
p = 0, q = 1, r = 0: ¬p = 1, ¬p → q = 1, r ∧ p = 0, (r ∧ p) ∧ q = 0, (¬p → q) → ((r ∧ p) ∧ q) = 0
p = 0, q = 0, r = 1: ¬p = 1, ¬p → q = 0, r ∧ p = 0, (r ∧ p) ∧ q = 0, (¬p → q) → ((r ∧ p) ∧ q) = 1
p = 0, q = 0, r = 0: ¬p = 1, ¬p → q = 0, r ∧ p = 0, (r ∧ p) ∧ q = 0, (¬p → q) → ((r ∧ p) ∧ q) = 1

Conte as linhas com valor 1

(¬p → q) → ((r ∧ p) ∧ q): 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1
N = 3

Resposta

N = 3
4.Lógica proposicional e demonstrações

Resposta: ∃x ∃y (R(x, y) ∧ ¬R(y, x))

Quantificadores e argumentos: ¬∀x P(x) ≡ ∃x ¬P(x) e ¬∃x P(x) ≡ ∀x ¬P(x). Mova a negação para dentro, troque todo quantificador que ela atravessa e negue a fórmula interna com as leis proposicionais, como ¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b. Um argumento é válido quando a conclusão vale 1 em toda linha em que todas as premissas valem 1. Uma única linha com premissas verdadeiras e conclusão falsa é um contraexemplo e mostra que o argumento é inválido.

Mova a negação para dentro

¬∀x ∀y (R(x, y) → R(y, x)) ≡ ∃x ∃y (R(x, y) ∧ ¬R(y, x))

Resposta

∃x ∃y (R(x, y) ∧ ¬R(y, x))

As outras alternativas mantêm um quantificador inalterado, mudam a ordem dos quantificadores ou negam a fórmula interna de forma errada.

5.Lógica digital: portas, mapas de Karnaugh e flip-flops

Resposta: N = 5

Mapas de Karnaugh: as células são ordenadas em código Gray (00, 01, 11, 10), de modo que células vizinhas, inclusive as que ficam nas bordas opostas, diferem em exatamente uma variável. Agrupe os 1s em retângulos de 1, 2, 4, 8 ou 16 células, o maior possível e o menor número possível, até que todo 1 esteja coberto. Cada grupo é um termo produto: as variáveis que permanecem constantes dentro dele. Um grupo de 2ᵏ células perde k variáveis. As condições irrelevantes (X) podem ser usadas para aumentar grupos, mas nunca precisam ser cobertas. Agrupar os 0s dá a forma POS mínima.

ABCD000111100001111010111302041507161120130150141819111010

Agrupe os 0s

Todo grupo é um retângulo de 2ᵏ células; as células das bordas são vizinhas das células da borda oposta.

(B + C′ + D)
(B′ + C′ + D′)
(A′ + C′ + D)
(A′ + B′ + D′)
(A + B′ + C + D)

Forma POS mínima

F = (B + C′ + D)(B′ + C′ + D′)(A′ + C′ + D)(A′ + B′ + D′)(A + B′ + C + D)
N = 5

Resposta

N = 5

Existe outro agrupamento do mesmo tamanho; ele tem o mesmo número de termos e de literais.

6.Lógica digital: portas, mapas de Karnaugh e flip-flops

Resposta: N = 4

Flip-flops e contadores: um flip-flop muda apenas na borda ativa do clock. D copia a sua entrada (Q⁺ = D); T inverte quando T = 1; JK mantém para 00, zera para 01, seta para 10 e inverte para 11. Um contador binário de n bits tem 2ⁿ estados e conta módulo 2ⁿ; um contador módulo N conta 0, 1, …, N − 1 e volta a 0, e precisa de flip-flops em número igual ao menor n com 2ⁿ ≥ N. Cada estágio de um contador assíncrono (ripple) divide a frequência por dois, de modo que a última saída de um contador módulo N funciona a fclk/N. Um contador Johnson de n flip-flops tem 2n estados, um contador em anel n.

Q após cada borda

Um flip-flop JK: 00 mantém, 01 zera (Q = 0), 10 seta (Q = 1), 11 inverte.

1: J = 0, K = 1 → Q = 0
2: J = 1, K = 1 → Q = 1
3: J = 1, K = 0 → Q = 1
4: J = 1, K = 1 → Q = 0
5: J = 1, K = 0 → Q = 1
6: J = 0, K = 1 → Q = 0

Conte as mudanças

0 → 0 → 1 → 1 → 0 → 1 → 0
N = 4

Resposta

N = 4
7.Teoria dos números e aritmética modular

Resposta: 85−1 mod 91 = 15

Inversos e congruências: a tem inverso módulo n exatamente quando mdc(a, n) = 1. O algoritmo de Euclides estendido escreve 1 = s·n + t·a, e então a⁻¹ ≡ t (mod n). Uma congruência a·x ≡ b (mod n) com mdc(a, n) = 1 tem a solução x ≡ a⁻¹·b. Duas congruências x ≡ r₁ (mod m₁) e x ≡ r₂ (mod m₂) com módulos coprimos têm uma solução módulo m₁·m₂ (teorema chinês do resto). O φ(n) de Euler conta os números de 1 a n que são coprimos com n: φ(n) = n·∏(1 − 1/p).

Algoritmo de Euclides estendido

Cada resto r é escrito como r ≡ t·85 (mod 91).

r = 91, t = 0
r = 85, q = 1, t = 1
r = 6, q = 14, t = −1
r = 1, q = 6, t = 15

Inversa

1 ≡ 15·85 (mod 91)
x = 15
verificação: 85·15 = 1275 = 14·91 + 1

Resposta

85−1 mod 91 = 15
8.Teoria dos números e aritmética modular

Resposta: m = 387

Potências modulares e RSA: calcule aᵏ mod n por elevação ao quadrado repetida: escreva k em binário, eleve ao quadrado, reduza a cada passo e multiplique as potências cujo bit é 1. Fermat: aᵖ⁻¹ ≡ 1 (mod p) para um primo p que não divide a, então o expoente pode ser reduzido módulo p − 1. RSA: escolha primos p e q, n = p·q e φ(n) = (p − 1)(q − 1); o expoente público e é coprimo com φ(n), e o expoente privado é d = e⁻¹ mod φ(n). Cifre com c = mᵉ mod n e decifre com m = cᵈ mod n.

Expoente privado

n = 481, φ(n) = 432
d = 7−1 mod 432 = 247

Decifre por elevação ao quadrado repetida

247 = 128 + 64 + 32 + 16 + 4 + 2 + 1
3481 ≡ 348 (mod 481)
3482 ≡ 373 (mod 481)
3484 ≡ 120 (mod 481)
3488 ≡ 451 (mod 481)
34816 ≡ 419 (mod 481)
34832 ≡ 477 (mod 481)
34864 ≡ 16 (mod 481)
348128 ≡ 256 (mod 481)
348247 ≡ 348·373·120·419·477·16·256 ≡ 387 (mod 481)

Mensagem

m = 387
verificação: 3877 mod 481 = 348

Resposta

m = 387
9.Algoritmos e complexidade

Resposta: B · Exponencial

Porque é esta a resposta

A árvore de chamadas cresce aproximadamente como φⁿ (cerca de 1,618ⁿ). A memoização reduz isso para O(n).

Resposta

B · Exponencial
10.Algoritmos e complexidade

Resposta: B · O quickselect roda em O(n) esperado, e a mediana das medianas garante O(n) no pior caso

Porque é esta a resposta

O trabalho esperado do quickselect é n + n/2 + n/4 + ... = O(n) com pivôs aleatórios; escolher o pivô como mediana das medianas torna o pior caso linear.

Resposta

B · O quickselect roda em O(n) esperado, e a mediana das medianas garante O(n) no pior caso
11.Estruturas de dados

Resposta: B · (i + 1) mod n

Porque é esta a resposta

A operação módulo leva o índice n − 1 de volta a 0, então o array é reutilizado sem deslocar elementos.

Resposta

B · (i + 1) mod n
12.Estruturas de dados

Resposta: A · Consultas de soma de prefixo e atualizações de um único elemento

Porque é esta a resposta

Uma árvore de Fenwick armazena somas parciais sobre intervalos determinados pelos bits menos significativos de cada índice, então tanto as somas de prefixo quanto as atualizações pontuais levam O(log n).

Resposta

A · Consultas de soma de prefixo e atualizações de um único elemento
13.Teoria dos grafos

Resposta: Circuito euleriano

Euler, Hamilton e árvores: um grafo conexo tem um circuito euleriano (cada aresta uma vez, de volta ao início) quando todo vértice tem grau par, e um caminho euleriano que não é circuito quando exatamente dois vértices têm grau ímpar; o caminho vai então de um vértice ímpar ao outro. Um circuito hamiltoniano visita cada vértice uma vez; Kn tem (n − 1)!/2 deles. Uma árvore com n vértices tem n − 1 arestas, e um grafo conexo com m arestas mantém uma árvore geradora depois de remover m − n + 1 arestas.

Graus

deg(A) = 2, deg(B) = 4, deg(C) = 4, deg(D) = 4, deg(E) = 4, deg(F) = 2, deg(G) = 4

Vértices ímpares

0
Circuito euleriano

Resposta

Circuito euleriano
14.Teoria dos grafos

Resposta: d(G) = 7

Caminhos mínimos e árvores geradoras: o algoritmo de Dijkstra fixa um vértice por rodada: o vértice não fixado com a menor distância provisória. Sua distância torna-se definitiva, e cada vizinho v recebe d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v)). O algoritmo de Kruskal constrói uma árvore geradora mínima tomando as arestas da mais leve para a mais pesada e descartando qualquer aresta que feche um ciclo; o algoritmo de Prim faz crescer uma árvore a partir de um vértice inicial acrescentando sempre a aresta mais leve que sai dela. Uma árvore geradora de n vértices tem n − 1 arestas.

Dijkstra rodada por rodada

Cada linha: o vértice fixado, sua distância definitiva e os vizinhos cuja distância melhora.

A (0): B: 13, C: 1
C (1): B: 6, E: 4
E (4): D: 6, F: 7, G: 7
B (6)
D (6)
F (7)
G (7)

Caminho mais curto

A → C → E → G
d(G) = 7

Resposta

d(G) = 7
15.Bases de dados e SQL

Resposta: B · Ler dados gravados por outra transação que ainda não foi confirmada

Porque é esta a resposta

Uma leitura suja vê alterações não confirmadas que podem ser desfeitas; ela só é possível no nível read uncommitted.

Resposta

B · Ler dados gravados por outra transação que ainda não foi confirmada
16.Bases de dados e SQL

Resposta: C · Write skew

Porque é esta a resposta

Sob isolamento por snapshot, as duas transações veem o estado antigo e alteram linhas diferentes, então nenhum conflito de gravação é detectado; o isolamento serializável evita isso.

Resposta

C · Write skew
17.Redes de computadores

Resposta: A · 192.168.0.0/23

Porque é esta a resposta

0 e 1 compartilham todos os bits do terceiro octeto, exceto o último, então um bit a menos de prefixo (/23) começando em 192.168.0.0 cobre exatamente as duas.

Resposta

A · 192.168.0.0/23
18.Redes de computadores

Resposta: A · Combina um segredo compartilhado por um canal público, mas sozinha fica exposta a um man-in-the-middle

Porque é esta a resposta

O Diffie-Hellman permite a duas partes derivar o mesmo segredo, que os bisbilhoteiros não conseguem calcular. Um atacante no meio pode conduzir trocas separadas com cada lado, a menos que os valores sejam assinados ou autenticados de outra forma.

Resposta

A · Combina um segredo compartilhado por um canal público, mas sozinha fica exposta a um man-in-the-middle
19.Sub-redes IPv4

Resposta: H = 14

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).

Comprimento do prefixo

255.255.255.240 = /28

Hosts utilizáveis

24 − 2 = 14

Resposta

H = 14
20.Sub-redes IPv4

Resposta: x = 126

Sub-redes IPv4: um endereço tem 32 bits. O prefixo /p indica quantos bits iniciais identificam a rede; os restantes 32 − p bits numeram os hosts. Uma sub-rede tem 2³²⁻ᵖ endereços, mas o primeiro (endereço de rede) e o último (broadcast) não podem ser atribuídos a hosts, por isso cabem 2³²⁻ᵖ − 2 hosts. Exceções: um /31 (enlace ponto a ponto, RFC 3021) usa os seus 2 endereços para hosts, e um /32 é um único endereço (um único host ou um loopback).

Tamanho do bloco

23 = 8

Sub-rede deste host

rede: ⌊125/8⌋·8 = 120
broadcast: 120 + 8 − 1 = 127
hosts utilizáveis: 121 … 126

Resposta

x = 126

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