数制
- 位权
- 二进制 2k,八进制 8k,十六进制 16k
- 转为十进制
- Σ dk·bk
- 从十进制转换
- 除以基数,余数从下往上读
- 十六进制 ↔ 二进制
- 一位十六进制数 = 4 位二进制
- 二进制补码
- 按位取反后加 1
公式表、每个专题的关键方法步骤和 20 道练习题,完整解答附在最后。
设置各位,使其以 8 位补码存储 −19。按无符号数读取,该位模式的值 U 是多少?
把各位设置为 0101 1010 >> 3 的 8 位结果。该结果的十进制值 R 是多少?
哪个公式与 c → a 在逻辑上等价?点选它。
前提为 p → r; r、结论为 p 的论证是无效的。点选真值表中作为反例的那一行。
一个 4 选 1 多路选择器的选择输入为 S₁ = A 和 S₀ = B,数据输入分别接 I₀ = 1,I₁ = 0,I₂ = C′,I₃ = C′。在 A、B、C 的 8 种组合中,有多少种使输出 F = 1?求 N。
4 位二进制加法计数器从 15(十进制,Q = 1111)开始。经过 27 个时钟脉冲后,它显示的计数 Q(十进制)是多少?
求 67 模 97 的逆元:满足 0 < x < 97 且 67·x ≡ 1 (mod 97) 的数 x。
29 是素数。用费马小定理求 1172750 mod 29。
递推式 T(n) = T(n − 1) + O(n) 的解是什么?
最短简单路径可以在多项式时间内求出。在一般图中求两个顶点之间的最长简单路径,已知情况如何?
后缀表达式 3 4 + 2 * 的值是多少?
一个对象作为键存储在哈希映射中,之后其哈希函数所用的一个字段被修改了。可能的结果是什么?
这个连通图有欧拉回路、有不是回路的欧拉通路,还是两者都没有?点选你的答案。
求带权图的最小生成树的总权重 W。
哪条语句删除表中的所有行、保留其结构,并且不能带 WHERE 子句?
与 3NF 相比,把表分解为 BCNF 的一个已知缺点是什么?
什么能唯一标识互联网上 TCP 连接的一端?
为什么 IPv6 不需要用 NAT 来解决地址短缺问题?
网络 192.168.10.0/24 需要划分为至少 5 个相等的子网。若借用尽可能少的位,每个子网有多少可用主机 H?
网络 192.168.33.0/24 用 VLSM 划分给以下局域网:A: 61 主机, B: 27 主机, C: 76 主机, D: 11 主机。子网从 .0 开始向上分配,主机最多的局域网先分配,每个局域网分配能容纳它的最小子网。局域网 D 的网络地址第四个八位组 x 是多少?
答案: U = 237
设置比特位:每一位对应 2 的一个幂(128、64、…、1)。一个十六进制数字恰好是四位,在 8 位补码中最左边的位权重为 −128。按位运算对每个位位置分别进行。
答案: R = 11
设置比特位:每一位对应 2 的一个幂(128、64、…、1)。一个十六进制数字恰好是四位,在 8 位补码中最左边的位权重为 −128。按位运算对每个位位置分别进行。
右移 3 位,把每一位向右移动 3 个位置;从右端移出的位丢失,左侧补入 0。
答案: ¬c ∨ a
逻辑等价:两个公式在真值表的每一行取值都相同时,它们是等价(≡)的。重言式在每一行都为 1,矛盾式在每一行都为 0,偶然式则两者都不是。常用定律:德摩根律,¬(a ∧ b) ≡ ¬a ∨ ¬b 和 ¬(a ∨ b) ≡ ¬a ∧ ¬b;a → b ≡ ¬a ∨ b ≡ ¬b → ¬a(逆否命题);¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b;以及分配律,a ∨ (b ∧ c) ≡ (a ∨ b) ∧ (a ∨ c)。
竖线之后的各列是按所示顺序排列的各个选项。
答案: p = 0, r = 1
量词与论证:¬∀x P(x) ≡ ∃x ¬P(x),¬∃x P(x) ≡ ∀x ¬P(x)。把否定向内移动,交换它经过的每个量词,并用命题逻辑的定律否定内部的公式,例如 ¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b。当所有前提为 1 的每一行中结论也为 1 时,论证是有效的。只要有一行前提为真而结论为假,它就是反例,说明论证无效。
这种形式的论证看起来像有效的规则,但只要有一行就足以说明它并不有效。
答案: N = 4
多路选择器:2ⁿ 选 1 多路选择器把其数据输入之一传到输出;选择线按二进制数读取,决定选哪一个。对于选择端 S₁S₀ = AB 的 4 选 1 MUX,F = A′B′·I₀ + A′B·I₁ + AB′·I₂ + AB·I₃。把数据输入接到 0、1、C 或 C′,可使 MUX 产生 A、B、C 的任意函数,这是用一块芯片实现逻辑的常用方法。
答案: Q = 10
触发器与计数器:触发器只在时钟的有效边沿改变。D 复制其输入 (Q⁺ = D);T 在 T = 1 时翻转;JK 在 00 时保持,01 时复位,10 时置位,11 时翻转。n 位二进制计数器有 2ⁿ 个状态,按模 2ⁿ 计数;模 N 计数器依次计 0, 1, …, N − 1 然后回到 0,需要满足 2ⁿ ≥ N 的最小 n 个触发器。行波计数器的每一级使频率减半,所以模 N 计数器的最后一级输出频率为 fclk/N。n 个触发器的约翰逊计数器有 2n 个状态,环形计数器有 n 个。
每 16 个脉冲使计数器回到相同的状态。
答案: 67−1 mod 97 = 42
逆元与同余式:a 模 n 有逆元,当且仅当 gcd(a, n) = 1。扩展欧几里得算法把 1 写成 s·n + t·a,于是 a⁻¹ ≡ t (mod n)。当 gcd(a, n) = 1 时,同余式 a·x ≡ b (mod n) 的解为 x ≡ a⁻¹·b。模数互素的两个同余式 x ≡ r₁ (mod m₁) 和 x ≡ r₂ (mod m₂) 在模 m₁·m₂ 下有唯一解(中国剩余定理)。欧拉函数 φ(n) 表示 1 到 n 中与 n 互素的数的个数:φ(n) = n·∏(1 − 1/p)。
每个余数 r 都写成 r ≡ t·67 (mod 97)。
答案: 1172750 mod 29 = 9
模幂与 RSA:用反复平方法计算 aᵏ mod n:把 k 写成二进制,平方,每一步之后取模,并把对应二进制位为 1 的幂相乘。费马:对不整除 a 的素数 p,aᵖ⁻¹ ≡ 1 (mod p),所以指数可以对 p − 1 取模。RSA:选取素数 p 和 q,n = p·q,φ(n) = (p − 1)(q − 1);公钥指数 e 与 φ(n) 互素,私钥指数为 d = e⁻¹ mod φ(n)。用 c = mᵉ mod n 加密,用 m = cᵈ mod n 解密。
答案: B · O(n²)
工作量之和约为 n² / 2,这是选择排序的递推式,也是基准最差时快速排序的递推式。
答案: C · 它是 NP 难的
长度为 V − 1 的最长简单路径就是一条哈密顿路径,而这是一个 NP 完全问题;不过在有向无环图上,它可以在线性时间内求解。
答案: A · 14
压入 3 和 4,+ 得到 7;压入 2,* 得到 7 × 2 = 14。
答案: C · 查找该对象可能失败,因为它位于按旧哈希值确定的桶中
键的位置是按其旧哈希值选定的;有了新的哈希值,查找会在错误的桶中搜索,因此键应当是不可变的。
答案: 都不是
欧拉、哈密顿与树:连通图在每个顶点度数都为偶数时有欧拉回路(每条边经过一次,回到起点),在恰有两个顶点度数为奇数时有不是回路的欧拉通路;此时通路从一个奇度顶点走到另一个奇度顶点。哈密顿回路恰好经过每个顶点一次;Kn 有 (n − 1)!/2 条。n 个顶点的树有 n − 1 条边,有 m 条边的连通图在去掉 m − n + 1 条边后保留一棵生成树。
答案: W = 38
最短路径与生成树:迪杰斯特拉算法每一轮确定一个顶点:暂定距离最小的未确定顶点。它的距离随即成为最终值,并且每个邻点 v 得到 d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v))。克鲁斯卡尔算法按从轻到重的顺序取边并跳过会形成圈的边,从而构造最小生成树;普里姆算法从一个起点出发扩展一棵树,每次加入离开这棵树的最轻的边。n 个顶点的生成树有 n − 1 条边。
答案: D · TRUNCATE TABLE
TRUNCATE 快速清空表并保留其定义;DELETE 可以删除选定的行,DROP 则删除表本身。
答案: C · 某些函数依赖可能无法再在单个表中检查
无损的 BCNF 分解总是存在的,但它可能不保持依赖;3NF 分解则总能做到既无损又保持依赖。
答案: B · IP 地址加端口号
一个 TCP 连接由源 IP 和端口以及目的 IP 和端口共同标识。端口用于区分同一主机上的众多应用程序。
答案: A · 其 128 位地址空间足够大,可以为每台设备分配全局地址
IPv6 约有 3.4 × 10³⁸ 个地址,因此导致 IPv4 使用 NAT 的地址稀缺问题不复存在;安全性仍由防火墙提供。
答案: H = 30
IPv4 子网划分:一个地址有 32 位。前缀 /p 表示前面多少位标识网络;其余 32 − p 位为主机编号。一个子网有 2³²⁻ᵖ 个地址,但第一个(网络地址)和最后一个(广播地址)不能分配给主机,所以可容纳 2³²⁻ᵖ − 2 台主机。 例外:/31(点对点链路,RFC 3021)的 2 个地址都用于主机,/32 只有一个地址(单个主机或环回地址)。
答案: x = 224
VLSM:每个局域网分配满足 2ʰ − 2 ≥ 其主机数的最小子网,即前缀 32 − h。先分配最大的子网,可使每个块都对齐在其自身大小的倍数上,因此网络地址就是各块大小依次相加的结果。
局域网 D:192.168.33.224/28。
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-science-fundamentals