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 bit0−12806403201608040201

Đặt các bit để lưu −85 theo bù hai 8 bit. Đọc như một số không dấu, giá trị U của mẫu là bao nhiêu?

N = −858 bit
U =
2.Hệ đếmKhó
nhấp vào các bit để đặt chúng012806403201608040201

Đặt các bit thành kết quả 8 bit của 0100 1010 AND 1101 0110. Giá trị R của kết quả theo hệ thập phân là bao nhiêu?

0100 1010AND1101 0110
R =
3.Logic mệnh đề & chứng minhTrung bình
pqr¬(q ↔ r)¬(q ↔ r) ∧ p(q ∨ (p ↔ r)) → (¬(q ↔ r) ∧ p)111?110?101?100?011?010?001?000?

Trong bao nhiêu hàng trong 8 hàng của bảng chân trị thì (q ∨ (p ↔ r)) → (¬(q ↔ r) ∧ p) đúng? Gọi số này là N.

(q ∨ (p ↔ r)) → (¬(q ↔ r) ∧ p)
N =
4.Logic mệnh đề & chứng minhKhó
abcc → ba → bc → a111110101100011010001000

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

c → ba → b∴ c → a
  1. 1a = 1, b = 1, c = 1
  2. 2a = 1, b = 1, c = 0
  3. 3a = 1, b = 0, c = 1
  4. 4a = 1, b = 0, c = 0
  5. 5a = 0, b = 1, c = 1
  6. 6a = 0, b = 1, c = 0
  7. 7a = 0, b = 0, c = 1
  8. 8a = 0, b = 0, c = 0
5.Logic số: cổng, bìa K và flip-flopTrung bình
ABC000111100101324576

Hãy rút gọn F = A′BC + AC + AC′ về dạng tổng các tích tối thiểu. Biểu thức rút gọn chứa bao nhiêu literal L?

F = A′BC + AC + AC′
L =
6.Logic số: cổng, bìa K và flip-flopKhó
ABCD00011110000111100011130214X50716112013115014X809111110

Với F(A, B, C, D) = Σm(1, 3, 4, 6, 10, 11, 12, 15) + d(5, 8), trong đó d đánh dấu các điều kiện tùy định, hãy tìm số N các implicant nguyên tố cốt yếu.

F(A, B, C, D) = Σm(1, 3, 4, 6, 10, 11, 12, 15) + d(5, 8)
N =
7.Lý thuyết số & số học đồng dưTrung bình

Hãy tìm hàm phi Euler φ(1323), số các số nguyên từ 1 đến 1323 nguyên tố cùng nhau với 1323.

n = 1323 = 33·72
φ(1323) =
8.Lý thuyết số & số học đồng dưKhó
mc = me​ mod ncm = cd​ mod nm(n, e) = (235, 3)d = ?

Một khóa RSA dùng các số nguyên tố p = 5 và q = 47 và số mũ công khai e = 3. Hãy tìm số mũ bí mật d (0 < d < φ(n)).

p = 5q = 47e = 3
d =
9.Thuật toán và độ phức tạpTrung bình

Tìm kiếm theo chiều rộng trên một đồ thị không trọng số tìm ra:

  1. AĐường đi ngắn nhất tính theo số cạnh từ nút xuất phát
  2. BĐường đi ngắn nhất trong đồ thị có chứa các cạnh với trọng số âm
  3. CThứ tự tô-pô trong mọi đồ thị
  4. DCây khung nhỏ nhất
10.Thuật toán và độ phức tạpKhó

Dùng định lý chủ, T(n) = 8T(n/2) + O(n²) có nghiệm là:

  1. AΘ(n² log n)
  2. BΘ(n²)
  3. CΘ(n³)
  4. DΘ(n log n)
11.Cấu trúc dữ liệuTrung bình

Kiểm tra cạnh (u, v) có tồn tại hay không bằng ma trận kề mất bao lâu?

  1. AO(log V)
  2. BO(E)
  3. CO(1)
  4. DO(V)
12.Cấu trúc dữ liệuKhó

Nếu không có hợp theo hạng hay nén đường đi, chi phí trường hợp xấu nhất của một lần find trong cấu trúc union-find với n phần tử là bao nhiêu?

  1. AO(α(n))
  2. BO(n)
  3. CO(log n)
  4. DO(1)
13.Lý thuyết đồ thịTrung bình
ABCDEChu trình EulerĐường đi Euler, không có chu trìnhkhông phải cả hai

Đồ thị liên thông có chu trình Euler, đường đi Euler không phải chu trình, hay không có cái nào? Hãy nhấp vào đáp án của bạn.

|V| = 5|E| = 6
  1. 1Chu trình Euler
  2. 2Đường đi Euler, không có chu trình
  3. 3không phải cả hai
14.Lý thuyết đồ thịKhó
817196131816103ABCDEF

Thuật toán Kruskal xây dựng một cây khung nhỏ nhất. Hãy nhấp vào cạnh mà nó thêm vào là cạnh số 5; các cạnh bị bỏ qua không được tính.

k = 5
  1. 1cạnh AB
  2. 2cạnh AC
  3. 3cạnh BC
  4. 4cạnh BD
  5. 5cạnh CE
  6. 6cạnh DE
  7. 7cạnh DF
  8. 8cạnh EF
  9. 9cạnh BE
15.Cơ sở dữ liệu và SQLTrung bình

View trong SQL là:

  1. AMột loại chỉ mục
  2. BMột màn hình trong ứng dụng khách cơ sở dữ liệu để duyệt các bảng
  3. CMột bản sao của bảng trên đĩa
  4. DMột truy vấn được lưu trữ hoạt động như một bảng ảo
16.Cơ sở dữ liệu và SQLKhó

Dạng chuẩn Boyce–Codd (BCNF) yêu cầu rằng với mọi phụ thuộc hàm không tầm thường X → Y:

  1. AX chứa NULL
  2. BY là nguyên tử
  3. CX là siêu khóa
  4. DY là khóa chính
17.Mạng máy tínhTrung bình

Một mạng IPv4 /24 có bao nhiêu địa chỉ máy chủ sử dụng được?

  1. A255
  2. B256
  3. C254
  4. D252
18.Mạng máy tínhKhó

Vấn đề đếm đến vô cùng (count-to-infinity) xảy ra ở loại giao thức định tuyến nào, và điều gì giúp chống lại nó?

  1. AĐịnh tuyến tĩnh; thêm các tuyến mặc định
  2. BVector đường đi; đường đi AS dài hơn
  3. CTrạng thái liên kết; tràn các cập nhật liên kết
  4. DVector khoảng cách; chia tầm nhìn (split horizon) và đầu độc ngược (poison reverse)
19.Chia mạng con IPv4Trung bình
255.255.252.011111111111111111111110000000000bit mạngbit máy chủ

Một mạng con dùng mặt nạ 255.255.252.0. Nó có bao nhiêu địa chỉ máy chủ dùng được H?

255.255.252.0
H =
20.Chia mạng con IPv4Khó
octet cuối = 86012816403211608141201mạngmáy chủ

Một máy chủ có địa chỉ 10.20.231.86/30. Octet thứ tư x của địa chỉ máy chủ khả dụng cuối cùng trong mạng con của nó là bao nhiêu?

10.20.231.86/30
x =

3Dung dịch

1.Hệ đếm

Đáp số: U = 171

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.

Đảo bit và cộng một

85 = 0101 0101
đã đảo: 1010 1010
+1 → 1010 1011

Đọc như số không dấu

1010 1011₂ = 256 − 85 = 171

Đáp số

U = 171
2.Hệ đếm

Đáp số: R = 66

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

AND cho 1 chỉ ở nơi cả hai bit đều là 1.

0100 1010
AND 1101 0110
= 0100 0010

Giá trị của kết quả

0100 0010₂ = 66

Đáp số

R = 66
3.Logic mệnh đề & chứng minh

Đáp số: N = 4

Bảng chân trị: một công thức có n biến khác nhau có 2ⁿ hàng, mỗi hàng ứng với một tổ hợp giá trị chân trị (1 = đúng, 0 = sai). Hãy làm từ trong ra ngoài và cho mỗi công thức con một cột riêng. ¬a đảo giá trị; a ∧ b bằng 1 chỉ khi cả hai đều bằng 1; a ∨ b bằng 0 chỉ khi cả hai đều bằng 0; a → b bằng 0 chỉ khi a = 1 và b = 0; a ↔ b bằng 1 khi hai vế bằng nhau.

Bảng chân trị từng hàng

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

Đếm các hàng có giá trị 1

(q ∨ (p ↔ r)) → (¬(q ↔ r) ∧ p): 0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0
N = 4

Đáp số

N = 4
4.Logic mệnh đề & chứng minh

Đáp số: a = 0, b = 1, c = 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, c = 1: 1 1 | 1
a = 1, b = 1, c = 0: 1 1 | 1
a = 1, b = 0, c = 1: 0 0 | 1
a = 1, b = 0, c = 0: 1 0 | 1
a = 0, b = 1, c = 1: 1 1 | 0
a = 0, b = 1, c = 0: 1 1 | 1
a = 0, b = 0, c = 1: 0 1 | 0
a = 0, b = 0, c = 0: 1 1 | 1

Phản ví dụ

a = 0, b = 1, c = 1

Đáp số

a = 0, b = 1, c = 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: L = 3

Đại số Boole: các quy tắc rút gọn biểu thức là X + X′ = 1 và X·X′ = 0, X + X = X, hấp thụ X + X·Y = X, quy tắc kết hợp X·Y + X·Y′ = X, X + X′Y = X + Y và định lý đồng thuận XY + X′Z + YZ = XY + X′Z. Các luật De Morgan biến (X·Y)′ thành X′ + Y′ và (X + Y)′ thành X′·Y′. Một bìa Karnaugh áp dụng các quy tắc này bằng hình ảnh: mỗi nhóm hai ô kề nhau là một lần dùng XY + XY′ = X.

Các minterm của biểu thức

A′BC → m(3)
AC → m(5, 7)
AC′ → m(4, 6)
ABC00011110010001130214151716

Nhóm và đọc kết quả

F = BC + A

Đếm các literal

L = 3

Đáp số

L = 3
6.Logic số: cổng, bìa K và flip-flop

Đáp số: N = 2

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.

Các implicant nguyên tố

Các nhóm lớn nhất có thể tạo từ các số 1 và các X.

B′CD, BC′D′, A′C′D, AC′D′, ACD, A′B′D, A′BD′, AB′D′, A′BC′, AB′C
ABCD00011110000111100011130214X50716112013115014X809111110

Các implicant nguyên tố cốt yếu

ACD, A′BD′
N = 2

Đáp số

N = 2
7.Lý thuyết số & số học đồng dư

Đáp số: φ(1323) = 756

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

1323 = 33·72

Hàm phi

φ(1323) = φ(27)·φ(49) = 18·42 = 756

Đáp số

φ(1323) = 756
8.Lý thuyết số & số học đồng dư

Đáp số: d = 123

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.

Modulo và hàm phi

n = 5·47 = 235
φ(n) = 4·46 = 184

Thuật toán Euclid mở rộng

r = 184, t = 0
r = 3, q = 61, t = 1
r = 1, q = 3, t = −61

Số mũ bí mật

d = 123
kiểm tra: 3·123 = 369 = 2·184 + 1

Đáp số

d = 123
9.Thuật toán và độ phức tạp

Đáp số: A · Đường đi ngắn nhất tính theo số cạnh từ nút xuất phát

Vì sao đây là đáp án

BFS thăm các nút theo thứ tự khoảng cách (số cạnh) từ nguồn, nên tìm được đường đi ngắn nhất không trọng số trong O(V + E).

Đáp số

A · Đường đi ngắn nhất tính theo số cạnh từ nút xuất phát
10.Thuật toán và độ phức tạp

Đáp số: C · Θ(n³)

Vì sao đây là đáp án

log₂ 8 = 3, và n² tăng chậm hơn n³, nên các lá chiếm ưu thế: Θ(n³).

Đáp số

C · Θ(n³)
11.Cấu trúc dữ liệu

Đáp số: C · O(1)

Vì sao đây là đáp án

Phần tử ma trận ở hàng u, cột v cho biết ngay cạnh có tồn tại hay không; danh sách kề có thể phải quét các láng giềng của u.

Đáp số

C · O(1)
12.Cấu trúc dữ liệu

Đáp số: B · O(n)

Vì sao đây là đáp án

Phép hợp ngây thơ có thể nối các cây thành một chuỗi dài, nên find có thể đi theo n − 1 con trỏ cha; hai heuristic đưa nó gần hằng số.

Đáp số

B · O(n)
13.Lý thuyết đồ thị

Đáp số: Đường đi Euler, không có chu trình

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.

Các bậc

deg(A) = 2, deg(B) = 3, deg(C) = 2, deg(D) = 2, deg(E) = 3

Các đỉnh lẻ

B, E → 2
Đường đi Euler, không có chu trình

Đáp số

Đường đi Euler, không có chu trình

Đường đi Euler bắt đầu ở một đỉnh lẻ và kết thúc ở đỉnh lẻ kia.

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. BE (3)
2. BD (6)
3. AB (8)
4. EF (10)
5. CE (13)

cạnh số 5

CE

Đáp số

cạnh CE
15.Cơ sở dữ liệu và SQL

Đáp số: D · Một truy vấn được lưu trữ hoạt động như một bảng ảo

Vì sao đây là đáp án

View lưu một câu lệnh SELECT; truy vấn nó sẽ chạy truy vấn bên dưới (view vật chất hóa lưu kết quả).

Đáp số

D · Một truy vấn được lưu trữ hoạt động như một bảng ảo
16.Cơ sở dữ liệu và SQL

Đáp số: C · X là siêu khóa

Vì sao đây là đáp án

BCNF đòi hỏi mọi định thức là khóa ứng viên (siêu khóa); 3NF cho phép một ngoại lệ khi Y là một phần của khóa ứng viên.

Đáp số

C · X là siêu khóa
17.Mạng máy tính

Đáp số: C · 254

Vì sao đây là đáp án

Mạng /24 có 8 bit máy chủ, nên 2⁸ = 256 địa chỉ. Địa chỉ mạng và địa chỉ quảng bá được dành riêng, còn lại 254 cho các máy chủ.

Đáp số

C · 254
18.Mạng máy tính

Đáp số: D · Vector khoảng cách; chia tầm nhìn (split horizon) và đầu độc ngược (poison reverse)

Vì sao đây là đáp án

Sau một sự cố, các bộ định tuyến vector khoảng cách có thể tiếp tục quảng bá cho nhau các tuyến cũ, làm tăng chỉ số từ từ. Split horizon, poison reverse và chỉ số tối đa hạn chế điều này.

Đáp số

D · Vector khoảng cách; chia tầm nhìn (split horizon) và đầu độc ngược (poison reverse)
19.Chia mạng con IPv4

Đáp số: H = 1022

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).

Độ dài tiền tố

255.255.252.0 = /22

Máy chủ khả dụng

210 − 2 = 1022

Đáp số

H = 1022
20.Chia mạng con IPv4

Đáp số: x = 86

Chia mạng con IPv4: một địa chỉ có 32 bit. Tiền tố /p cho biết bao nhiêu bit đầu tiên xác định mạng; 32 − p bit còn lại đánh số các máy chủ. Một mạng con có 2³²⁻ᵖ địa chỉ, nhưng địa chỉ đầu (địa chỉ mạng) và địa chỉ cuối (địa chỉ quảng bá) không thể gán cho máy chủ, nên chứa được 2³²⁻ᵖ − 2 máy chủ. Ngoại lệ: /31 (liên kết điểm-điểm, RFC 3021) dùng cả 2 địa chỉ của nó cho host, còn /32 chỉ là một địa chỉ duy nhất (một host hoặc loopback).

Kích thước khối

22 = 4

Mạng con của máy chủ này

mạng: ⌊86/4⌋·4 = 84
quảng bá: 84 + 4 − 1 = 87
máy chủ khả dụng: 85 … 86

Đáp số

x = 86

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