Nền tảng khoa học máy tính: gói ôn nước rút

Bảng công thức, các bước phương pháp chính cho từng chủ đề và 20 bài tập, kèm lời giải đầy đủ ở cuối.

Bài mớiQuay lại môn học

Trong cửa sổ in, hãy chọn “Lưu dưới dạng PDF” để giữ một bản trên thiết bị của bạn.

1Công thức và phương pháp

Hệ đếm

Giá trị vị trí
nhị phân 2k, bát phân 8k, thập lục phân 16k
Sang thập phân
Σ dk·bk
Từ thập phân
chia cho cơ số, đọc các số dư từ dưới lên
Thập lục phân ↔ nhị phân
một chữ số thập lục phân = 4 bit
Số bù hai
đảo các bit và cộng 1

Logic mệnh đề & chứng minh

Các hàng của bảng chân trị
2ⁿ
Phép kéo theo
p → q ≡ ¬p ∨ q ≡ ¬q → ¬p
Phủ định của phép kéo theo
¬(p → q) ≡ p ∧ ¬q
Phép tương đương
p ↔ q ≡ (p → q) ∧ (q → p)
De Morgan
¬(p ∧ q) ≡ ¬p ∨ ¬q, ¬(p ∨ q) ≡ ¬p ∧ ¬q
Luật phân phối
p ∨ (q ∧ r) ≡ (p ∨ q) ∧ (p ∨ r), p ∧ (q ∨ r) ≡ (p ∧ q) ∨ (p ∧ r)
Phủ định của lượng từ
¬∀x P(x) ≡ ∃x ¬P(x), ¬∃x P(x) ≡ ∀x ¬P(x)
Modus ponens, modus tollens
p → q, p ⊢ q; p → q, ¬q ⊢ ¬p

Phương pháp

  1. Hãy đếm số biến khác nhau: bảng chân trị có 2ⁿ hàng, bắt đầu bằng hàng toàn số 1.
  2. Cho mỗi công thức con một cột riêng và điền các cột từ trong ra ngoài.
  3. Áp dụng quy tắc của từng liên kết: → chỉ bằng 0 khi 1 → 0, ↔ bằng 1 khi hai vế giống nhau.
  4. Với các tương đương, hãy so sánh các cột cuối theo từng hàng; với một suy luận, chỉ xét những hàng mà mọi tiền đề đều bằng 1.
  5. Để phủ định một mệnh đề có lượng từ, hãy đưa ¬ vào trong, đổi ∀ và ∃, rồi phủ định công thức bên trong.

Logic số: cổng, bìa K và flip-flop

Các cổng cơ bản
A·B, A + B, A′, (A·B)′, (A + B)′, A ⊕ B
Các quy tắc Boole
X + X′ = 1, X·X′ = 0, X + XY = X, XY + XY′ = X
De Morgan
(X·Y)′ = X′ + Y′, (X + Y)′ = X′·Y′
Thứ tự của bìa Karnaugh
00, 01, 11, 10 (Gray code)
Nhóm 2ᵏ ô
mất k biến
Bộ ghép kênh 4-sang-1
F = A′B′I0 + A′BI1 + AB′I2 + ABI3
Flip-flop
D: Q⁺ = D, T: Q⁺ = T ⊕ Q, JK: Q⁺ = JQ′ + K′Q
Bộ đếm
n bit: 2ⁿ trạng thái; mod-N: n nhỏ nhất thỏa 2ⁿ ≥ N; fout = fclk/N
Bộ đếm gợn sóng
fmax = 1/(n·tpd)
Bộ đếm vòng và Johnson
n và 2n trạng thái

Phương pháp

  1. Với một mạch, hãy làm từ các đầu vào đến đầu ra từng cổng một và ghi giá trị trên mọi dây, hoặc viết biểu thức của nó rồi điền bảng chân trị.
  2. Để rút gọn, hãy đặt các số 1 (và các điều kiện tùy định là X) vào một bìa Karnaugh với hàng và cột theo mã Gray: 00, 01, 11, 10.
  3. Hãy phủ các số 1 bằng càng ít nhóm và càng lớn càng tốt gồm 1, 2, 4, 8 hoặc 16 ô, cuộn qua mép; mỗi nhóm là một số hạng tích gồm các biến không đổi. Hãy nhóm các số 0 cho dạng POS.
  4. Với flip-flop và bộ đếm, hãy đọc các đầu vào tại mỗi sườn xung nhịp tích cực, ghi trạng thái sau mỗi sườn, và nhớ rằng bộ đếm n bit quay vòng sau 2ⁿ trạng thái.

Lý thuyết số & số học đồng dư

Phép chia có dư
a = q·n + r, 0 ≤ r < n
Euclid
gcd(a, b) = gcd(b, a mod b)
Bội chung nhỏ nhất
lcm(a, b) = a·b/gcd(a, b)
Nghịch đảo
a·a⁻¹ ≡ 1 (mod n), gcd(a, n) = 1
Đồng dư tuyến tính
a·x ≡ b → x ≡ a⁻¹·b (mod n)
Hàm phi 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

Phương pháp

  1. Trước hết hãy rút gọn mọi số theo modulo n; số dư nằm trong khoảng từ 0 đến n − 1.
  2. Với ước chung lớn nhất, hãy chia liên tiếp theo thuật toán Euclid; số dư khác 0 cuối cùng chính là ước chung lớn nhất.
  3. Với số nghịch đảo, hãy chạy thuật toán Euclid mở rộng và lấy hệ số của a; cộng n nếu nó âm.
  4. Giải a·x ≡ b bằng cách nhân với a⁻¹; kết hợp hai đồng dư bằng cách viết x = r₁ + m₁k.
  5. Với lũy thừa, hãy viết số mũ ở dạng nhị phân và bình phương liên tiếp; trong RSA, d = e⁻¹ mod φ(n) với φ(n) = (p − 1)(q − 1).

Lý thuyết đồ thị

Bổ đề bắt tay
Σ deg(v) = 2|E|
Đồ thị đầy đủ
|E(Kn)| = n(n − 1)/2, |E(Km,n)| = m·n
Đồ thị đều
|E| = n·k/2
Cây và rừng
|E| = n − 1, |E| = n − c
Lá của cây
L = 2 + Σ (deg(v) − 2) over deg(v) ≥ 3
Euler
chu trình: mọi bậc đều chẵn; đường đi: đúng 2 bậc lẻ
Chu trình Hamilton trong Kn
(n − 1)!/2
Cập nhật Dijkstra
d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v))
Đường đi độ dài L
(Mᴸ)ij

Phương pháp

  1. Hãy ghi bậc của mỗi đỉnh; tổng các bậc bằng hai lần số cạnh.
  2. Với bài Euler, hãy kiểm tra đồ thị liên thông và đếm số đỉnh có bậc lẻ.
  3. Với cây, hãy dùng n − 1 cạnh và bổ đề bắt tay.
  4. Với Dijkstra, hãy lập bảng khoảng cách tạm thời và mỗi vòng chốt đỉnh chưa chốt có giá trị nhỏ nhất.
  5. Với cây khung nhỏ nhất, hãy sắp xếp các cạnh theo trọng số và bỏ qua mọi cạnh tạo thành chu trình (Kruskal), hoặc mở rộng một cây từ một đỉnh xuất phát (Prim).

Chia mạng con IPv4

Máy chủ trên mỗi mạng con
2(32 − prefix) − 2 (/31: 2, /32: 1)
Kích thước khối
256 − (mask octet)
Địa chỉ mạng
IP AND mặt nạ
Địa chỉ quảng bá
IP OR (NOT mask): tất cả bit host bằng 1
Mạng con từ n bit mượn
2n

2Bài tập

1.Hệ đếmTrung bình
Số bù hai 8 bit?−128?64?32?16?8?4?2?1

Viết −101 dưới dạng dãy số bù hai 8 bit. Đọc dãy đó như một số nhị phân không dấu: giá trị U của nó trong hệ thập phân là bao nhiêu?

N = −1018 bit
U =
2.Hệ đếmKhó
nhấp vào các bit để đặt chúng012806403201608040201

Đặt các bit thành kết quả 8 bit của 1110 1010 XOR 1101 0101. Giá trị R của kết quả theo hệ thập phân là bao nhiêu?

1110 1010XOR1101 0101
R =
3.Logic mệnh đề & chứng minhTrung bình
¬c → ¬a¬c ∧ ¬a¬a → ¬cc → a

Công thức nào tương đương logic với a → c? Hãy nhấp vào nó.

a → c
  1. 1¬c → ¬a
  2. 2¬c ∧ ¬a
  3. 3¬a → ¬c
  4. 4c → a
4.Logic mệnh đề & chứng minhKhó
aba ∨ ba¬b11100100

Suy luận với các tiền đề a ∨ b; a và kết luận ¬b là không hợp lệ. Hãy nhấp vào hàng của bảng chân trị là một phản ví dụ.

a ∨ ba∴ ¬b
  1. 1a = 1, b = 1
  2. 2a = 1, b = 0
  3. 3a = 0, b = 1
  4. 4a = 0, b = 0
5.Logic số: cổng, bìa K và flip-flopTrung bình
ABC00011110011011030204151716

Hãy dùng bìa Karnaugh để tìm dạng tổng các tích (SOP) tối thiểu của F(A, B, C) = Σm(0, 1, 5, 6, 7). Nó có bao nhiêu số hạng tích N?

F(A, B, C) = Σm(0, 1, 5, 6, 7)
N =
6.Logic số: cổng, bìa K và flip-flopKhó
CLKT1234567

Một flip-flop T kích hoạt theo sườn lên bắt đầu với Q = 0 và nhận các đầu vào như hình tại 7 sườn lên của xung nhịp. Q đổi trạng thái bao nhiêu lần N?

Q₀ = 0T
N =
7.Lý thuyết số & số học đồng dưTrung bình

Hãy tìm hàm phi Euler φ(1715), số các số nguyên từ 1 đến 1715 nguyên tố cùng nhau với 1715.

n = 1715 = 5·73
φ(1715) =
8.Lý thuyết số & số học đồng dưKhó

Hãy dùng bình phương lặp để tìm 31102 mod 74.

a = 31k = 102n = 74
31102 mod 74 =
9.Thuật toán và độ phức tạpTrung bình

Độ phức tạp thời gian của Fibonacci đệ quy ngây thơ (fib(n) = fib(n−1) + fib(n−2)) là:

  1. ATuyến tính
  2. BHàm mũ
  3. CHằng số
  4. DLogarit
10.Thuật toán và độ phức tạpKhó

Phát biểu nào về việc chọn phần tử nhỏ thứ k của một mảng chưa sắp xếp là đúng?

  1. AQuickselect chạy trong O(log n) ở trường hợp xấu nhất, vì nó chỉ đệ quy một phía của phần tử chốt
  2. BQuickselect chạy trong thời gian kỳ vọng O(n), và trung vị của các trung vị đảm bảo O(n) trong trường hợp xấu nhất
  3. CViệc chọn chỉ có thể thực hiện trong O(n²)
  4. DViệc chọn luôn cần Ω(n log n) vì nó đòi hỏi sắp xếp
11.Cấu trúc dữ liệuTrung bình

Chương trình đang chạy dùng cấu trúc dữ liệu nào để theo dõi các lời gọi hàm đang hoạt động và biến cục bộ của chúng?

  1. ANgăn xếp lời gọi (call stack)
  2. BHàng đợi bộ nhớ heap
  3. CBảng băm các hàm
  4. DCây tìm kiếm nhị phân các khung
12.Cấu trúc dữ liệuKhó

Ưu điểm chính của skip list so với danh sách liên kết đã sắp xếp là gì?

  1. ANó không dùng thêm bộ nhớ
  2. BTìm kiếm O(1) được đảm bảo vì mỗi nút lưu một con trỏ tới mọi nút khác
  3. CNó lưu khóa không có thứ tự
  4. DTìm kiếm kỳ vọng O(log n) nhờ dùng nhiều tầng con trỏ tiến
13.Lý thuyết đồ thịTrung bình

Một cây có 2 đỉnh bậc 3, 3 đỉnh bậc 5, và mọi đỉnh khác của nó đều là lá (bậc 1). Nó có bao nhiêu lá L?

2 × deg 33 × deg 5
L =
14.Lý thuyết đồ thịKhó
1315481611109ABCDEF

Thuật toán Kruskal xây dựng một cây khung nhỏ nhất. Hãy nhấp vào cạnh mà nó thêm vào là cạnh số 2; các cạnh bị bỏ qua không được tính.

k = 2
  1. 1cạnh AB
  2. 2cạnh AC
  3. 3cạnh BC
  4. 4cạnh CE
  5. 5cạnh DE
  6. 6cạnh DF
  7. 7cạnh EF
  8. 8cạnh BE
15.Cơ sở dữ liệu và SQLTrung bình

Truy vấn nào trả về số đơn hàng của mỗi khách hàng?

  1. ASELECT DISTINCT COUNT(*) FROM orders
  2. BSELECT customer_id, COUNT(*) FROM orders ORDER BY customer_id
  3. CSELECT customer_id FROM orders WHERE COUNT(*) > 0
  4. DSELECT customer_id, COUNT(*) FROM orders GROUP BY customer_id
16.Cơ sở dữ liệu và SQLKhó

Bảng enrolment(student_id, course_id, student_name, grade) có khóa (student_id, course_id). Nó vi phạm dạng chuẩn nào?

  1. ADạng chuẩn thứ nhất, vì cột grade không chứa giá trị nguyên tử
  2. BChỉ dạng chuẩn thứ ba, vì grade phụ thuộc vào student_name
  3. CDạng chuẩn thứ hai, vì student_name chỉ phụ thuộc vào student_id
  4. DKhông vi phạm, nó đạt BCNF
17.Mạng máy tínhTrung bình

Bản ghi MX trong DNS chỉ định điều gì?

  1. AĐịa chỉ IPv4 của một máy chủ web
  2. BMột tên bí danh cho máy chủ khác
  3. CCác máy chủ tên miền của một vùng
  4. DCác máy chủ thư nhận email cho một tên miền
18.Mạng máy tínhKhó

Vì sao bên đóng kết nối TCP trước ở lại trạng thái TIME_WAIT trong hai lần thời gian sống tối đa của đoạn?

  1. AĐể giữ khóa mã hóa cho lần dùng lại sau
  2. BĐể chờ bộ nhớ đệm DNS hết hạn
  3. CĐể các bộ định tuyến dọc đường cập nhật bảng định tuyến cho kết nối tiếp theo
  4. DĐể các đoạn bị trễ tan biến và ACK cuối có thể được gửi lại nếu bị mất
19.Chia mạng con IPv4Trung bình
/16 → /2411111111111111111111111100000000bit mạngbit máy chủ

Mạng 172.21.0.0/16 được chia thành các mạng con bằng nhau với tiền tố /24. Có bao nhiêu mạng con N?

172.21.0.0/16/24
N =
20.Chia mạng con IPv4Khó
octet thứ ba = 151112806403211608141211mạngmáy chủ

Một máy chủ có địa chỉ 172.20.151.240/17. Octet thứ ba x của địa chỉ mạng của nó là bao nhiêu?

172.20.151.240/17
x =

3Dung dịch

1.Hệ đếm

Đáp số: U = 155

Hệ đếm theo vị trí: mỗi chữ số có giá trị bằng giá trị của nó nhân với một lũy thừa của cơ số. Trong hệ nhị phân, các vị trí có giá trị 1, 2, 4, 8, 16, …; trong hệ thập lục phân 1, 16, 256, …, với A–F biểu diễn 10–15. Trong số bù hai 8 bit, bit ngoài cùng bên trái có giá trị −128 thay vì +128, đó là cách lưu số âm.

Đảo bit và cộng một

101 = 0110 0101
đã đảo: 1001 1010
+1 → 1001 1011

Đọc như số không dấu

1001 1011₂ = 256 − 101 = 155

Đáp số

U = 155
2.Hệ đếm

Đáp số: R = 63

Đặt các bit: mỗi bit có giá trị bằng một lũy thừa của hai (128, 64, …, 1). Một chữ số hex đúng bằng bốn bit, và trong bù hai 8 bit, bit ngoài cùng bên trái có giá trị −128. Các phép toán theo bit làm việc trên từng vị trí bit riêng biệt.

Từng bit một

XOR cho 1 ở nơi hai bit khác nhau.

1110 1010
XOR 1101 0101
= 0011 1111

Giá trị của kết quả

0011 1111₂ = 63

Đáp số

R = 63
3.Logic mệnh đề & chứng minh

Đáp số: ¬c → ¬a

Tương đương logic: hai công thức tương đương (≡) khi chúng có cùng giá trị ở mọi hàng của bảng chân trị. Hằng đúng bằng 1 ở mọi hàng, mâu thuẫn bằng 0 ở mọi hàng, còn công thức ngẫu nhiên thì không thuộc loại nào. Các luật hữu ích: De Morgan, ¬(a ∧ b) ≡ ¬a ∨ ¬b và ¬(a ∨ b) ≡ ¬a ∧ ¬b; a → b ≡ ¬a ∨ b ≡ ¬b → ¬a (phản đảo); ¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b; và các luật phân phối, a ∨ (b ∧ c) ≡ (a ∨ b) ∧ (a ∨ c).

Luật

Một phép kéo theo tương đương với phản đảo ¬b → ¬a của nó, chứ không tương đương với mệnh đề đảo b → a hay mệnh đề nghịch ¬a → ¬b.
a → c ≡ ¬c → ¬a

Kiểm tra bằng bảng chân trị

a = 1, c = 1: 1 | 1 0 1 1
a = 1, c = 0: 0 | 0 0 1 1
a = 0, c = 1: 1 | 1 0 0 0
a = 0, c = 0: 1 | 1 1 1 1

Đáp số

¬c → ¬a

Các cột sau vạch là các phương án theo thứ tự hiển thị.

4.Logic mệnh đề & chứng minh

Đáp số: a = 1, b = 1

Lượng từ và suy luận: ¬∀x P(x) ≡ ∃x ¬P(x) và ¬∃x P(x) ≡ ∀x ¬P(x). Đưa phép phủ định vào trong, đổi mọi lượng từ mà nó đi qua, và phủ định công thức bên trong bằng các luật logic mệnh đề, chẳng hạn ¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b. Một suy luận hợp lệ khi kết luận bằng 1 ở mọi hàng mà tất cả tiền đề đều bằng 1. Chỉ một hàng có tiền đề đúng mà kết luận sai là một phản ví dụ và cho thấy suy luận không hợp lệ.

Tiền đề và kết luận từng hàng

a = 1, b = 1: 1 1 | 0
a = 1, b = 0: 1 1 | 1
a = 0, b = 1: 1 0 | 0
a = 0, b = 0: 0 0 | 1

Phản ví dụ

a = 1, b = 1

Đáp số

a = 1, b = 1

Một suy luận có dạng này trông giống một quy tắc hợp lệ, nhưng một hàng là đủ để cho thấy nó không hợp lệ.

5.Logic số: cổng, bìa K và flip-flop

Đáp số: N = 3

Bìa Karnaugh: các ô được sắp xếp theo mã Gray (00, 01, 11, 10), nên các ô kề nhau, kể cả những ô qua mép, khác nhau đúng một biến. Hãy nhóm các số 1 thành hình chữ nhật gồm 1, 2, 4, 8 hoặc 16 ô, lớn nhất có thể và ít nhóm nhất có thể, cho đến khi mọi số 1 đều được phủ. Mỗi nhóm là một số hạng tích: các biến không đổi bên trong nó. Một nhóm 2ᵏ ô mất k biến. Các điều kiện tùy định (X) có thể dùng để làm nhóm lớn hơn nhưng không bắt buộc phải được phủ. Nhóm các số 0 thay vào đó sẽ cho dạng POS tối thiểu.

ABC00011110011011030204151716

Nhóm các số 1

Mỗi nhóm là một hình chữ nhật gồm 2ᵏ ô; các ô ở mép kề với các ô ở mép đối diện.

B′C
A′B′
AB

Dạng SOP tối thiểu

F = B′C + A′B′ + AB
N = 3

Đáp số

N = 3

Có một cách nhóm khác cùng kích thước; nó có cùng số số hạng và literal.

6.Logic số: cổng, bìa K và flip-flop

Đáp số: N = 4

Flip-flop và bộ đếm: một flip-flop chỉ thay đổi ở sườn tích cực của xung nhịp. D sao chép đầu vào của nó (Q⁺ = D); T đảo khi T = 1; JK giữ nguyên với 00, đặt về 0 với 01, đặt lên 1 với 10 và đảo với 11. Một bộ đếm nhị phân n bit có 2ⁿ trạng thái và đếm theo modulo 2ⁿ; một bộ đếm mod-N đếm 0, 1, …, N − 1 rồi về lại 0, và cần số flip-flop n nhỏ nhất thỏa 2ⁿ ≥ N. Mỗi tầng của bộ đếm gợn sóng chia đôi tần số, nên đầu ra cuối của bộ đếm mod-N chạy ở fclk/N. Một bộ đếm Johnson gồm n flip-flop có 2n trạng thái, bộ đếm vòng có n.

Q sau mỗi sườn

Một flip-flop T đảo ở mỗi sườn lên khi T = 1 và giữ nguyên khi T = 0.

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

Đếm các lần thay đổi

0 → 1 → 0 → 0 → 1 → 0 → 0 → 0
N = 4

Đáp số

N = 4
7.Lý thuyết số & số học đồng dư

Đáp số: φ(1715) = 1176

Nghịch đảo và đồng dư: a có nghịch đảo theo modulo n đúng khi gcd(a, n) = 1. Thuật toán Euclid mở rộng viết 1 = s·n + t·a, và khi đó a⁻¹ ≡ t (mod n). Một đồng dư a·x ≡ b (mod n) với gcd(a, n) = 1 có nghiệm x ≡ a⁻¹·b. Hai đồng dư x ≡ r₁ (mod m₁) và x ≡ r₂ (mod m₂) với các modulo nguyên tố cùng nhau có một nghiệm theo modulo m₁·m₂ (định lý số dư Trung Hoa). φ(n) của Euler đếm các số từ 1 đến n nguyên tố cùng nhau với n: φ(n) = n·∏(1 − 1/p).

Các thừa số nguyên tố

1715 = 5·73

Hàm phi

φ(1715) = φ(343)·φ(5) = 294·4 = 1176

Đáp số

φ(1715) = 1176
8.Lý thuyết số & số học đồng dư

Đáp số: 31102 mod 74 = 73

Lũy thừa modulo và RSA: tính aᵏ mod n bằng bình phương lặp: viết k ở dạng nhị phân, bình phương, rút gọn sau mỗi bước và nhân các lũy thừa có bit bằng 1. Fermat: aᵖ⁻¹ ≡ 1 (mod p) với số nguyên tố p không chia hết a, nên số mũ có thể được rút gọn theo modulo p − 1. RSA: chọn các số nguyên tố p và q, n = p·q và φ(n) = (p − 1)(q − 1); số mũ công khai e nguyên tố cùng nhau với φ(n), và số mũ bí mật là d = e⁻¹ mod φ(n). Mã hóa bằng c = mᵉ mod n và giải mã bằng m = cᵈ mod n.

Số mũ nhị phân

102 = 11001102 = 64 + 32 + 4 + 2

Bình phương lặp

311 ≡ 31 (mod 74)
312 ≡ 73 (mod 74)
314 ≡ 1 (mod 74)
318 ≡ 1 (mod 74)
3116 ≡ 1 (mod 74)
3132 ≡ 1 (mod 74)
3164 ≡ 1 (mod 74)

Nhân các lũy thừa cần thiết

31102 ≡ 73·1·1·1 ≡ 73 (mod 74)

Đáp số

31102 mod 74 = 73
9.Thuật toán và độ phức tạp

Đáp số: B · Hàm mũ

Vì sao đây là đáp án

Cây lời gọi tăng xấp xỉ φⁿ (khoảng 1,618ⁿ). Ghi nhớ giảm nó xuống O(n).

Đáp số

B · Hàm mũ
10.Thuật toán và độ phức tạp

Đáp số: B · Quickselect chạy trong thời gian kỳ vọng O(n), và trung vị của các trung vị đảm bảo O(n) trong trường hợp xấu nhất

Vì sao đây là đáp án

Công việc kỳ vọng của Quickselect là n + n/2 + n/4 + ... = O(n) với pivot ngẫu nhiên; chọn pivot là trung vị của các trung vị làm trường hợp xấu nhất tuyến tính.

Đáp số

B · Quickselect chạy trong thời gian kỳ vọng O(n), và trung vị của các trung vị đảm bảo O(n) trong trường hợp xấu nhất
11.Cấu trúc dữ liệu

Đáp số: A · Ngăn xếp lời gọi (call stack)

Vì sao đây là đáp án

Mỗi lời gọi đẩy một khung ngăn xếp và mỗi lần trả về lấy nó ra, đó là lý do lời gọi gần nhất kết thúc trước.

Đáp số

A · Ngăn xếp lời gọi (call stack)
12.Cấu trúc dữ liệu

Đáp số: D · Tìm kiếm kỳ vọng O(log n) nhờ dùng nhiều tầng con trỏ tiến

Vì sao đây là đáp án

Các tầng ngẫu nhiên cho phép tìm kiếm bỏ qua nhiều nút, cho tìm kiếm, chèn và xóa kỳ vọng O(log n).

Đáp số

D · Tìm kiếm kỳ vọng O(log n) nhờ dùng nhiều tầng con trỏ tiến
13.Lý thuyết đồ thị

Đáp số: L = 13

Euler, Hamilton và cây: một đồ thị liên thông có chu trình Euler (đi qua mỗi cạnh một lần, trở về điểm đầu) khi mọi đỉnh có bậc chẵn, và có đường đi Euler không phải chu trình khi có đúng hai đỉnh bậc lẻ; khi đó đường đi chạy từ một đỉnh lẻ đến đỉnh lẻ kia. Một chu trình Hamilton thăm mỗi đỉnh một lần; Kn có (n − 1)!/2 chu trình như vậy. Một cây trên n đỉnh có n − 1 cạnh, và một đồ thị liên thông có m cạnh còn lại một cây khung sau khi bỏ m − n + 1 cạnh.

Bổ đề bắt tay cho một cây

L + 21 = 2(L + 5) − 2
L = 13

Đáp số

L = 13

Cách nhanh: L = 2 + Σ (d − 2) trên các đỉnh có bậc d ≥ 3.

14.Lý thuyết đồ thị

Đáp số: cạnh CE

Đường đi ngắn nhất và cây khung: thuật toán Dijkstra chốt một đỉnh mỗi vòng: đỉnh chưa chốt có khoảng cách tạm thời nhỏ nhất. Khoảng cách của nó khi đó là cuối cùng, và mỗi đỉnh kề v được d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v)). Thuật toán Kruskal xây dựng cây khung nhỏ nhất bằng cách lấy các cạnh từ nhẹ đến nặng và bỏ qua mọi cạnh tạo thành chu trình; thuật toán Prim mở rộng một cây từ một đỉnh xuất phát bằng cách luôn thêm cạnh nhẹ nhất đi ra khỏi cây. Một cây khung của n đỉnh có n − 1 cạnh.

Thuật toán Kruskal

1. BC (4)
2. CE (8)
3. EF (10)
4. DF (11)
5. AB (13)

cạnh số 2

CE

Đáp số

cạnh CE
15.Cơ sở dữ liệu và SQL

Đáp số: D · SELECT customer_id, COUNT(*) FROM orders GROUP BY customer_id

Vì sao đây là đáp án

GROUP BY customer_id tạo một nhóm cho mỗi khách hàng, và COUNT(*) đếm các hàng trong mỗi nhóm.

Đáp số

D · SELECT customer_id, COUNT(*) FROM orders GROUP BY customer_id
16.Cơ sở dữ liệu và SQL

Đáp số: C · Dạng chuẩn thứ hai, vì student_name chỉ phụ thuộc vào student_id

Vì sao đây là đáp án

student_name chỉ phụ thuộc vào một phần của khóa, đó là phụ thuộc riêng phần; chuyển nó sang bảng students sẽ khắc phục vi phạm 2NF.

Đáp số

C · Dạng chuẩn thứ hai, vì student_name chỉ phụ thuộc vào student_id
17.Mạng máy tính

Đáp số: D · Các máy chủ thư nhận email cho một tên miền

Vì sao đây là đáp án

Bản ghi MX (mail exchange) liệt kê các máy chủ thư cùng mức ưu tiên, để các máy chủ gửi biết nơi chuyển thư cho tên miền đó.

Đáp số

D · Các máy chủ thư nhận email cho một tên miền
18.Mạng máy tính

Đáp số: D · Để các đoạn bị trễ tan biến và ACK cuối có thể được gửi lại nếu bị mất

Vì sao đây là đáp án

TIME_WAIT bảo đảm ACK cuối bị mất có thể được lặp lại và các đoạn trùng lặp cũ hết hạn trước khi cùng một cặp địa chỉ và cổng được dùng lại.

Đáp số

D · Để các đoạn bị trễ tan biến và ACK cuối có thể được gửi lại nếu bị mất
19.Chia mạng con IPv4

Đáp số: N = 256

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).

Các bit mượn

24 − 16 = 8

Số mạng con

N = 28 = 256

Đáp số

N = 256

Mỗi mạng con /24 có 28 − 2 = 254 máy chủ dùng được.

20.Chia mạng con IPv4

Đáp số: 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).

Kích thước khối trong octet thứ ba

27 = 128

Mạng con của máy chủ này

mạng: 172.20.128.0
quảng bá: 172.20.255.255

Đáp số

x = 128

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