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
pesos em complemento para dois0−12806403211608141211

O padrão de 8 bits 0001 0111 guarda um inteiro com sinal em complemento para dois. Qual é o seu valor N em decimal?

0001 01118 bit
N =
2.Sistemas de numeraçãoDifícil
clique nos bits para defini-los012806403201608040201

Defina os bits com o resultado de 8 bits de 1100 1111 << 3. Qual é o valor R do resultado em decimal?

1100 1111<< 3
R =
3.Lógica proposicional e demonstraçõesMédia
abc¬b¬b ∨ c(c ∨ a) ∧ (¬b ∨ c)111?110?101?100?011?010?001?000?

Em quantas das 8 linhas da sua tabela-verdade (c ∨ a) ∧ (¬b ∨ c) é verdadeira? Chame esse número de N.

(c ∨ a) ∧ (¬b ∨ c)
N =
4.Lógica proposicional e demonstraçõesDifícil
¬q → ¬rq ∧ rr → qq → r

São dadas as premissas q → p; p → r. Qual conclusão decorre delas? Clique nela.

q → pp → r
  1. 1¬q → ¬r
  2. 2q ∧ r
  3. 3r → q
  4. 4q → r
5.Lógica digital: portas, mapas de Karnaugh e flip-flopsMédia
ABCD0001111000011110111111

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(0, 1, 4, 8, 9, 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.Lógica digital: portas, mapas de Karnaugh e flip-flopsDifícil
CLKD1234567

Um flip-flop D acionado na borda de subida começa com Q = 0 e recebe as entradas mostradas. Clique na primeira borda do clock em que Q passa de 1 de volta para 0.

Q₀ = 0D
  1. 1borda do clock 1
  2. 2borda do clock 2
  3. 3borda do clock 3
  4. 4borda do clock 4
  5. 5borda do clock 5
  6. 6borda do clock 6
  7. 7borda do clock 7
7.Teoria dos números e aritmética modularMédia

Resolva 74x ≡ 70 (mod 89). Dê a solução x com 0 < x < 89.

74x ≡ 70 (mod 89)
x =
8.Teoria dos números e aritmética modularDifícil
mc = me​ mod n401m = cd​ mod n?(n, e) = (703, 5)d

Uma chave RSA usa p = 19, q = 37 e e = 5. Decifre o texto cifrado c = 401: encontre a mensagem m.

p = 19q = 37e = 5c = 401
m =
9.Algoritmos e complexidadeMédia

Qual afirmação sobre uma função recursiva sem caso base alcançável está correta?

  1. AO compilador sempre a transforma em um laço que termina com segurança
  2. BEla continua chamando a si mesma até a pilha de chamadas estourar
  3. CEla retorna 0 automaticamente
  4. DEla roda em tempo O(1)
10.Algoritmos e complexidadeDifícil

Por que o algoritmo de Dijkstra pode dar resultados errados quando alguns pesos de aresta são negativos?

  1. ANúmeros negativos não podem ser armazenados numa fila de prioridade
  2. BEntra num laço infinito a cada aresta negativa
  3. CSó funciona em grafos não dirigidos
  4. DUm vértice é finalizado ao ser extraído, mas uma aresta negativa posterior ainda poderia dar a ele um caminho mais curto
11.Estruturas de dadosMédia

Como um novo elemento é inserido em um heap binário?

  1. AColoca-se no fim do array e faz-se sift-up enquanto violar a propriedade de heap
  2. BInsere-se na posição ordenada, deslocando uma posição à direita todos os elementos maiores
  3. CColoca-se na raiz e faz-se sift-down
  4. DReconstrói-se o heap inteiro do zero
12.Estruturas de dadosDifícil

Qual afirmação sobre o heapsort está correta?

  1. AÉ estável e precisa de O(n) de memória extra
  2. BRoda em tempo O(n) para qualquer entrada
  3. CPrecisa de uma árvore binária de busca como armazenamento extra, então usa O(n) de memória adicional
  4. DOrdena no próprio lugar em O(n log n) no pior caso, mas não é estável
13.Teoria dos grafosMédia

Um grafo conexo tem 13 vértices e 16 arestas. Quantas arestas k devem ser removidas para sobrar uma árvore geradora?

|V| = 13|E| = 16
k =
14.Teoria dos grafosDifícil
8715251274ABCDEF

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

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

O que SELECT SUM(amount) FROM orders retorna quando a cláusula WHERE não corresponde a nenhuma linha?

  1. A0
  2. BNULL
  3. CUm erro
  4. DUma string vazia
16.Bases de dados e SQLDifícil

Um banco de dados de relatórios copia os nomes dos clientes para a tabela de pedidos para evitar joins. Qual é o principal custo dessa desnormalização?

  1. AAs cópias redundantes precisam ser mantidas consistentes sempre que os dados do cliente mudam
  2. BAs chaves primárias deixam de poder ser usadas
  3. CAs consultas na tabela de pedidos ficam mais lentas
  4. DO banco de dados não consegue mais usar índices
17.Redes de computadoresMédia

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

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

Hosts na VLAN 10 e na VLAN 20 do mesmo switch não conseguem se comunicar. O que é necessário?

  1. AO mesmo endereço MAC nos dois hosts
  2. BUm roteador ou switch de camada 3 para rotear entre as VLANs
  3. CUm cabo mais longo entre os hosts
  4. DUm hub conectado às duas VLANs
19.Sub-redes IPv4Média
/24 → /2911111111111111111111111111111000bits de redebits de host

A rede 192.168.10.0/24 tem de ser dividida em pelo menos 30 sub-redes iguais. Se pedir emprestados o menor número de bits possível, quantos hosts utilizáveis H tem cada sub-rede?

192.168.10.0/2430 subnets
H =
20.Sub-redes IPv4Difícil
terceiro octeto = 116012816413211608140201redehost

Um host tem o endereço 172.20.116.210/23. Qual é o terceiro octeto x do seu endereço de rede?

172.20.116.210/23
x =

3Soluções

1.Sistemas de numeração

Resposta: N = 23

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.

Somar os pesos

Os restantes bits mantêm os seus valores positivos normais.

16 + 4 + 2 + 1 = 23

Resposta

N = 23
2.Sistemas de numeração

Resposta: R = 120

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.

Bit a bit

Deslocar para a esquerda por 3 move cada bit 3 posições para a esquerda; os bits que saem pela extremidade esquerda se perdem e entram zeros pela direita.

1100 1111 << 3
= 0111 1000

Valor do resultado

0111 1000₂ = 120

Resposta

R = 120
3.Lógica proposicional e demonstrações

Resposta: N = 5

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

a = 1, b = 1, c = 1: c ∨ a = 1, ¬b = 0, ¬b ∨ c = 1, (c ∨ a) ∧ (¬b ∨ c) = 1
a = 1, b = 1, c = 0: c ∨ a = 1, ¬b = 0, ¬b ∨ c = 0, (c ∨ a) ∧ (¬b ∨ c) = 0
a = 1, b = 0, c = 1: c ∨ a = 1, ¬b = 1, ¬b ∨ c = 1, (c ∨ a) ∧ (¬b ∨ c) = 1
a = 1, b = 0, c = 0: c ∨ a = 1, ¬b = 1, ¬b ∨ c = 1, (c ∨ a) ∧ (¬b ∨ c) = 1
a = 0, b = 1, c = 1: c ∨ a = 1, ¬b = 0, ¬b ∨ c = 1, (c ∨ a) ∧ (¬b ∨ c) = 1
a = 0, b = 1, c = 0: c ∨ a = 0, ¬b = 0, ¬b ∨ c = 0, (c ∨ a) ∧ (¬b ∨ c) = 0
a = 0, b = 0, c = 1: c ∨ a = 1, ¬b = 1, ¬b ∨ c = 1, (c ∨ a) ∧ (¬b ∨ c) = 1
a = 0, b = 0, c = 0: c ∨ a = 0, ¬b = 1, ¬b ∨ c = 1, (c ∨ a) ∧ (¬b ∨ c) = 0

Conte as linhas com valor 1

(c ∨ a) ∧ (¬b ∨ c): 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 0
N = 5

Resposta

N = 5
4.Lógica proposicional e demonstrações

Resposta: q → r

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

Conclusão

q → r (silogismo hipotético)

Resposta

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

Resposta: AB = 11, 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.

m14: m15, m12, m10, m6 → 0
ABCD0001111000011110111111

O 1 isolado

m14 = ABCD′ → AB = 11, CD = 10

Resposta

AB = 11, CD = 10
6.Lógica digital: portas, mapas de Karnaugh e flip-flops

Resposta: borda do clock 3

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 D copia D em cada borda de subida: Q⁺ = D.

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

Primeira mudança de 1 para 0

borda do clock 3

Resposta

borda do clock 3
7.Teoria dos números e aritmética modular

Resposta: x = 25

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).

Inverso de 74

r = 89, t = 0
r = 74, q = 1, t = 1
r = 15, q = 4, t = −1
r = 14, q = 1, t = 5
r = 1, q = 14, t = −6
74−1 ≡ 83 (mod 89)

Resolva

x ≡ 83·70 = 5810 ≡ 25 (mod 89)
verificação: 74·25 = 1850 ≡ 70 (mod 89)

Resposta

x = 25
8.Teoria dos números e aritmética modular

Resposta: m = 623

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 = 703, φ(n) = 648
d = 5−1 mod 648 = 389

Decifre por elevação ao quadrado repetida

389 = 256 + 128 + 4 + 1
4011 ≡ 401 (mod 703)
4012 ≡ 517 (mod 703)
4014 ≡ 149 (mod 703)
4018 ≡ 408 (mod 703)
40116 ≡ 556 (mod 703)
40132 ≡ 519 (mod 703)
40164 ≡ 112 (mod 703)
401128 ≡ 593 (mod 703)
401256 ≡ 149 (mod 703)
401389 ≡ 401·149·593·149 ≡ 623 (mod 703)

Mensagem

m = 623
verificação: 6235 mod 703 = 401

Resposta

m = 623
9.Algoritmos e complexidade

Resposta: B · Ela continua chamando a si mesma até a pilha de chamadas estourar

Porque é esta a resposta

Sem caso base, a recursão nunca para; na prática, a memória para os quadros de pilha se esgota e o programa trava.

Resposta

B · Ela continua chamando a si mesma até a pilha de chamadas estourar
10.Algoritmos e complexidade

Resposta: D · Um vértice é finalizado ao ser extraído, mas uma aresta negativa posterior ainda poderia dar a ele um caminho mais curto

Porque é esta a resposta

O passo guloso depende de pesos não negativos para que as distâncias extraídas sejam definitivas; usa-se Bellman–Ford quando os pesos podem ser negativos.

Resposta

D · Um vértice é finalizado ao ser extraído, mas uma aresta negativa posterior ainda poderia dar a ele um caminho mais curto
11.Estruturas de dados

Resposta: A · Coloca-se no fim do array e faz-se sift-up enquanto violar a propriedade de heap

Porque é esta a resposta

Adicionar no fim mantém a árvore completa; trocar com o pai restaura a ordem em O(log n) passos.

Resposta

A · Coloca-se no fim do array e faz-se sift-up enquanto violar a propriedade de heap
12.Estruturas de dados

Resposta: D · Ordena no próprio lugar em O(n log n) no pior caso, mas não é estável

Porque é esta a resposta

O heapsort constrói um max-heap e extrai o máximo n vezes dentro do mesmo array; trocas a longas distâncias podem mudar a ordem de chaves iguais.

Resposta

D · Ordena no próprio lugar em O(n log n) no pior caso, mas não é estável
13.Teoria dos grafos

Resposta: k = 4

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.

Arestas de uma árvore geradora

13 − 1 = 12

Arestas a remover

k = 16 − 12 = 4

Resposta

k = 4
14.Teoria dos grafos

Resposta: d(F) = 17

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): C: 8
C (8): B: 15, E: 10
E (10): D: 15, F: 17, B: 14
B (14)
D (15)
F (17)

Caminho mais curto

A → C → E → F
d(F) = 17

Resposta

d(F) = 17
15.Bases de dados e SQL

Resposta: B · NULL

Porque é esta a resposta

SUM, AVG, MIN e MAX retornam NULL num conjunto vazio, enquanto COUNT retorna 0; COALESCE(SUM(amount), 0) dá 0 em vez disso.

Resposta

B · NULL
16.Bases de dados e SQL

Resposta: A · As cópias redundantes precisam ser mantidas consistentes sempre que os dados do cliente mudam

Porque é esta a resposta

A desnormalização acelera as leituras, mas traz de volta a redundância, então as atualizações precisam alterar todas as cópias ou surgem anomalias.

Resposta

A · As cópias redundantes precisam ser mantidas consistentes sempre que os dados do cliente mudam
17.Redes de computadores

Resposta: C · 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

C · 192.168.0.0/23
18.Redes de computadores

Resposta: B · Um roteador ou switch de camada 3 para rotear entre as VLANs

Porque é esta a resposta

As VLANs são isoladas na camada 2, então o tráfego entre elas precisa ser roteado, por exemplo por um roteador em um tronco ("router on a stick") ou por um switch de camada 3.

Resposta

B · Um roteador ou switch de camada 3 para rotear entre as VLANs
19.Sub-redes IPv4

Resposta: H = 6

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).

Bits a pedir emprestados

25 = 32 ≥ 30 → b = 5, /29

Hosts por sub-rede

23 − 2 = 6

Resposta

H = 6
20.Sub-redes IPv4

Resposta: x = 116

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).

Tamanho do bloco no terceiro octeto

21 = 2

Sub-rede deste host

rede: 172.20.116.0
broadcast: 172.20.117.255

Resposta

x = 116

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