Conte as variáveis diferentes: a tabela-verdade tem 2ⁿ linhas, começando com todas elas iguais a 1.
Dê a cada subfórmula a sua própria coluna e preencha as colunas de dentro para fora.
Aplique a regra de cada conectivo: → só é 0 para 1 → 0, ↔ vale 1 quando os dois lados coincidem.
Para equivalências, compare as colunas finais linha a linha; para um argumento, olhe apenas as linhas em que todas as premissas valem 1.
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
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.
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.
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.
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
Reduza antes todos os números módulo n; os restos ficam entre 0 e n − 1.
Para um mdc, divida repetidamente com o algoritmo de Euclides; o último resto não nulo é o mdc.
Para um inverso, execute o algoritmo estendido e guarde o coeficiente de a; some n se ele for negativo.
Resolva a·x ≡ b multiplicando por a⁻¹; combine duas congruências escrevendo x = r₁ + m₁k.
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
Anote o grau de cada vértice; a soma dos graus é igual ao dobro do número de arestas.
Em questões de Euler, verifique se o grafo é conexo e conte os vértices de grau ímpar.
Para árvores, use n − 1 arestas e o lema do aperto de mãos.
Em Dijkstra, mantenha uma tabela de distâncias provisórias e fixe a cada rodada o vértice não fixado de menor distância.
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
Escreva −76 como padrão de 8 bits em complemento para dois. Leia o padrão como número binário sem sinal: qual é o seu valor U em decimal?
N = −768 bit
U =
2.Sistemas de numeraçãoDifícil
Qual é o maior inteiro sem sinal N que cabe em 32 bits?
32 bit
N =
3.Lógica proposicional e demonstraçõesMédia
Qual fórmula é logicamente equivalente a ¬(a → c)? Clique nela.
¬(a → c)
1¬a ∨ ¬c
2a ∧ ¬c
3¬a → ¬c
4a → ¬c
4.Lógica proposicional e demonstraçõesDifícil
São dadas as premissas p ∨ r; ¬p ∨ q. Qual conclusão decorre delas? Clique nela.
p ∨ r¬p ∨ q
1¬r
2p ∨ q
3r ∧ q
4r ∨ q
5.Lógica digital: portas, mapas de Karnaugh e flip-flopsMédia
Neste mapa de Karnaugh exatamente um 1 não tem 1 vizinho, então permanece um grupo de uma célula (um mintermo completo de quatro literais) na forma SOP mínima. Os vizinhos através das bordas do mapa contam. Clique nessa célula.
F = Σm(2, 4, 5, 7, 8, 12, 14)
1AB = 00, CD = 00
2AB = 00, CD = 01
3AB = 00, CD = 11
4AB = 00, CD = 10
5AB = 01, CD = 00
6AB = 01, CD = 01
7AB = 01, CD = 11
8AB = 01, CD = 10
9AB = 11, CD = 00
10AB = 11, CD = 01
11AB = 11, CD = 11
12AB = 11, CD = 10
13AB = 10, CD = 00
14AB = 10, CD = 01
15AB = 10, CD = 11
16AB = 10, CD = 10
6.Lógica digital: portas, mapas de Karnaugh e flip-flopsDifícil
Para F(A, B, C, D) = Σm(5, 7, 12, 15) + d(6, 10), em que d marca as condições irrelevantes (don’t-care), encontre o número N de implicantes primos essenciais.
F(A, B, C, D) = Σm(5, 7, 12, 15) + d(6, 10)
N =
7.Teoria dos números e aritmética modularMédia
Encontre a função totiente de Euler φ(425), o número de inteiros de 1 a 425 que são coprimos com 425.
n = 425 = 52·17
φ(425) =
8.Teoria dos números e aritmética modularDifícil
Cifre a mensagem m = 325 com a chave pública RSA (n, e) = (779, 11). Encontre o texto cifrado c.
n = 779e = 11m = 325
c =
9.Algoritmos e complexidadeMédia
Qual algoritmo de ordenação é estável?
AHeap sort
BQuicksort (versão in-place típica)
CSelection sort (versão típica)
DMerge sort
10.Algoritmos e complexidadeDifícil
Qual algoritmo encontra uma árvore geradora mínima adicionando repetidamente a aresta mais barata que não forma um ciclo?
AAlgoritmo de Prim a partir de um nó
BAlgoritmo de Dijkstra
CAlgoritmo de Kruskal
DFloyd-Warshall
11.Estruturas de dadosMédia
Quantos nós tem uma árvore binária perfeita de altura h, com a altura contada em arestas?
A2h+1 − 1
B2h + 1
C2h
Dh2
12.Estruturas de dadosDifícil
Por que árvores B (B-trees) são usadas em bancos de dados e sistemas de arquivos?
AElas não precisam de rebalanceamento
BSeu alto fator de ramificação mantém a árvore rasa, reduzindo leituras lentas de disco
CElas usam menos memória que qualquer array, então o índice inteiro sempre cabe na memória principal
DElas armazenam os dados sem ordenação
13.Teoria dos grafosMédia
O grafo conexo tem um circuito euleriano, um caminho euleriano que não é circuito, ou nenhum dos dois? Clique na sua resposta.
|V| = 5|E| = 7
1Circuito euleriano
2Caminho euleriano, sem circuito
3nenhuma das duas
14.Teoria dos grafosDifícil
Encontre o peso total W de uma árvore geradora mínima do grafo ponderado.
|V| = 7|E| = 10
W =
15.Bases de dados e SQLMédia
A segunda forma normal (2FN) elimina:
ADependências parciais de colunas não chave em relação a parte de uma chave composta
BTodos os valores NULL
CChaves estrangeiras
DDependências transitivas entre colunas não chave por meio de outra coluna não chave
16.Bases de dados e SQLDifícil
Por que uma consulta com WHERE YEAR(order_date) = 2025 pode não usar um índice em order_date?
AUm índice em order_date só é usado em cláusulas ORDER BY, nunca em WHERE
BAplicar uma função à coluna impede uma busca simples por intervalo no índice
CÍndices nunca funcionam com datas
DYEAR não é SQL válido
17.Redes de computadoresMédia
O NAT (tradução de endereços de rede) é usado principalmente para:
ATraduzir nomes de domínio em endereços IP para dispositivos de uma rede local
BCriptografar o tráfego entre dois locais
CAumentar a velocidade de um cabo de rede
DPermitir que muitos dispositivos com endereços privados compartilhem um único endereço IP público
18.Redes de computadoresDifícil
Uma conexão TCP tem janela de 64 KB e tempo de ida e volta de 100 ms, sem escala de janela. Qual é sua vazão máxima aproximada?
ACerca de 5 Mbit/s
BCerca de 50 Mbit/s
CCerca de 0,5 Mbit/s
DCerca de 640 Mbit/s
19.Sub-redes IPv4Média
Uma sub-rede usa a máscara 255.255.255.128. Quantos endereços de host utilizáveis H ela tem?
255.255.255.128
H =
20.Sub-redes IPv4Difícil
Um host tem o endereço 172.20.231.106/22. Qual é o terceiro octeto x do endereço de broadcast da sua sub-rede?
172.20.231.106/22
x =
3Soluções
1.Sistemas de numeração
Resposta: U = 180
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.
Inverter e somar um
76 = 0100 1100
invertido: 1011 0011
+1 → 1011 0100
Ler sem sinal
1011 0100₂ = 256 − 76 = 180
Resposta
U = 180
2.Sistemas de numeração
Resposta: N = 4,295 × 10⁹
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.
Maior valor
232 − 1 = 4294967295
Resposta
N = 4294967295
3.Lógica proposicional e demonstrações
Resposta: a ∧ ¬c
Equivalência lógica: duas fórmulas são equivalentes (≡) quando têm o mesmo valor em todas as linhas da tabela-verdade. Uma tautologia vale 1 em todas as linhas, uma contradição vale 0 em todas as linhas, e uma contingência não é nenhuma das duas. Leis úteis: De Morgan, ¬(a ∧ b) ≡ ¬a ∨ ¬b e ¬(a ∨ b) ≡ ¬a ∧ ¬b; a → b ≡ ¬a ∨ b ≡ ¬b → ¬a (contrapositiva); ¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b; e as leis distributivas, a ∨ (b ∧ c) ≡ (a ∨ b) ∧ (a ∨ c).
A lei
¬(a → b) ≡ ¬(¬a ∨ b) ≡ a ∧ ¬b: a única linha em que uma implicação falha.
¬(a → c) ≡ a ∧ ¬c
Confira com a tabela-verdade
a = 1, c = 1: 0 | 0 0 1 0
a = 1, c = 0: 1 | 1 1 1 1
a = 0, c = 1: 0 | 1 0 0 1
a = 0, c = 0: 0 | 1 0 1 1
Resposta
a ∧ ¬c
As colunas depois da barra são as alternativas na ordem mostrada.
4.Lógica proposicional e demonstrações
Resposta: r ∨ q
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.
Linhas com todas as premissas verdadeiras
p = 1, q = 1, r = 1: ¬r = 0, p ∨ q = 1, r ∧ q = 1, r ∨ q = 1
p = 1, q = 1, r = 0: ¬r = 1, p ∨ q = 1, r ∧ q = 0, r ∨ q = 1
p = 0, q = 1, r = 1: ¬r = 0, p ∨ q = 1, r ∧ q = 1, r ∨ q = 1
p = 0, q = 0, r = 1: ¬r = 0, p ∨ q = 0, r ∧ q = 0, r ∨ q = 1
Conclusão
r ∨ q (resolução)
Resposta
r ∨ q
5.Lógica digital: portas, mapas de Karnaugh e flip-flops
Resposta: AB = 00, CD = 10
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.
Vizinhos de cada 1
Um 1 com um 1 vizinho pode entrar em um grupo de dois ou mais.
m2: m3, m0, m6, m10 → 0
O 1 isolado
m2 = A′B′CD′ → AB = 00, CD = 10
Resposta
AB = 00, CD = 10
6.Lógica digital: portas, mapas de Karnaugh e flip-flops
Resposta: N = 3
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.
Implicantes primos
Os maiores grupos que podem ser formados com 1s e Xs.
BCD, A′BD, A′BC, ABC′D′
Implicantes primos essenciais
BCD, A′BD, ABC′D′
N = 3
Resposta
N = 3
7.Teoria dos números e aritmética modular
Resposta: φ(425) = 320
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).
Fatores primos
425 = 52·17
Totiente
φ(425) = φ(25)·φ(17) = 20·16 = 320
Resposta
φ(425) = 320
8.Teoria dos números e aritmética modular
Resposta: c = 547
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.
Elevação ao quadrado repetida
11 = 8 + 2 + 1
3251 ≡ 325 (mod 779)
3252 ≡ 460 (mod 779)
3254 ≡ 491 (mod 779)
3258 ≡ 370 (mod 779)
32511 ≡ 325·460·370 ≡ 547 (mod 779)
Texto cifrado
c = 547
Resposta
c = 547
9.Algoritmos e complexidade
Resposta: D · Merge sort
Porque é esta a resposta
O merge sort é estável quando, em caso de empate, a intercalação pega primeiro da metade esquerda. Quicksort in-place, heap sort e selection sort geralmente não são estáveis.
Resposta
D · Merge sort
10.Algoritmos e complexidade
Resposta: C · Algoritmo de Kruskal
Porque é esta a resposta
Kruskal ordena as arestas por peso e as adiciona se conectarem componentes diferentes; Prim faz crescer uma única árvore a partir de um vértice inicial.
Resposta
C · Algoritmo de Kruskal
11.Estruturas de dados
Resposta: A · 2h+1 − 1
Porque é esta a resposta
Somar 1 + 2 + 4 + ... + 2h dá 2h+1 − 1; por exemplo, altura 2 dá 7 nós.
Resposta
A · 2h+1 − 1
12.Estruturas de dados
Resposta: B · Seu alto fator de ramificação mantém a árvore rasa, reduzindo leituras lentas de disco
Porque é esta a resposta
Árvores B armazenam muitas chaves por nó, então a altura é pequena e poucas leituras de blocos são necessárias por busca; árvores B+ também ligam as folhas para varreduras por intervalo.
Resposta
B · Seu alto fator de ramificação mantém a árvore rasa, reduzindo leituras lentas de disco
13.Teoria dos grafos
Resposta: Caminho euleriano, sem circuito
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.
O caminho euleriano começa em um vértice ímpar e termina no outro.
14.Teoria dos grafos
Resposta: W = 36
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.
Algoritmo de Kruskal
GE (1): tomar
DF (2): tomar
GC (3): tomar
CE (4): descartar, fecha um ciclo
BC (6): tomar
GD (9): tomar
BD (10): descartar, fecha um ciclo
DE (11): descartar, fecha um ciclo
AB (15): tomar
Peso total
W = 1 + 2 + 3 + 6 + 9 + 15 = 36
Resposta
W = 36
15.Bases de dados e SQL
Resposta: A · Dependências parciais de colunas não chave em relação a parte de uma chave composta
Porque é esta a resposta
A 2FN exige a 1FN e que todo atributo não chave dependa da chave inteira, e não apenas de parte dela.
Resposta
A · Dependências parciais de colunas não chave em relação a parte de uma chave composta
16.Bases de dados e SQL
Resposta: B · Aplicar uma função à coluna impede uma busca simples por intervalo no índice
Porque é esta a resposta
A expressão não é "sargable"; usar order_date >= '2025-01-01' AND order_date < '2026-01-01' permite uma varredura por intervalo no índice (index range scan).
Resposta
B · Aplicar uma função à coluna impede uma busca simples por intervalo no índice
17.Redes de computadores
Resposta: D · Permitir que muitos dispositivos com endereços privados compartilhem um único endereço IP público
Porque é esta a resposta
O NAT reescreve endereços (e portas) para que redes privadas acessem a internet por meio de um número menor de endereços públicos.
Resposta
D · Permitir que muitos dispositivos com endereços privados compartilhem um único endereço IP público
18.Redes de computadores
Resposta: A · Cerca de 5 Mbit/s
Porque é esta a resposta
Vazão ≤ janela / RTT = 65,536 × 8 bits / 0,1 s ≈ 5,2 Mbit/s, por mais rápido que seja o enlace.
Resposta
A · Cerca de 5 Mbit/s
19.Sub-redes IPv4
Resposta: H = 126
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
255.255.255.128 = /25
Hosts utilizáveis
27 − 2 = 126
Resposta
H = 126
20.Sub-redes IPv4
Resposta: x = 231
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).