Шпаргалка по информатике: 28 тем с теорией, практикой и примерами решения задач
Enviado por Anónimo y clasificado en Informática
Escrito el en
ruso con un tamaño de 57,84 KB
Шпаргалка по информатике: 28 тем
Теория + практические задания с универсальным примером и примером с числами
Как пользоваться: теоретический вопрос учи по блоку «готовый ответ», практику решай по схеме: условие → алгоритм → пример.
1. Теория по 28 темам
1. Способы представления данных, информация и информационные процессы
Готовый ответ: Информация — сведения об объектах, событиях и явлениях. Данные — информация, записанная в форме, пригодной для хранения, обработки и передачи.
Главное:
- Свойства информации: достоверность, полнота, актуальность, полезность, понятность, объективность.
- Информационные процессы: сбор, хранение, обработка, передача, поиск, защита.
- Формы представления: текстовая, числовая, графическая, звуковая, видео.
2. Системы. Компоненты системы и их взаимодействие
Готовый ответ: Система — совокупность взаимосвязанных элементов, работающих ради общей цели. Информационная система собирает, хранит, обрабатывает и выдаёт информацию.
Главное:
- Элемент — часть системы; связь — взаимодействие между элементами.
- Компоненты ИС: данные, СУБД/ПО, пользователи, технические средства, интерфейс.
- При ответе называй цель системы, элементы, связи и результат.
3. Знаки, сигналы, символы. Знаковые системы
Готовый ответ: Знаковая система строится на алфавите и правилах выполнения операций над знаками. В компьютере используется двоичная система с алфавитом {0,1}.
Главное:
- Алфавит — набор знаков системы.
- Естественные языки: русский, английский; формальные: системы счисления, алгебра, языки программирования.
- Формула кодирования: N = 2i.
4. Сжатие данных
Готовый ответ: Сжатие данных — преобразование данных для уменьшения объёма. Бывает сжатие без потерь и с потерями.
Главное:
- Коэффициент сжатия: K = Vисх / Vсж.
- RLE кодирует цепочки одинаковых символов.
- Шеннон-Фано и Хаффман дают короткие коды частым символам.
- LZW строит словарь повторов.
5. Передача данных
Готовый ответ: Передача информации идёт от источника к приёмнику через канал связи в виде сигналов.
Главное:
- Источник → кодирование → канал связи → декодирование → приёмник.
- Пропускная способность — максимальная скорость передачи, измеряется в бит/с.
- Связь величин: V = v × t.
6. Искажение информации при передаче по каналам связи
Готовый ответ: Искажения возникают из-за шумов и помех. Для защиты применяют обнаружение ошибок, повторную передачу и помехоустойчивые коды.
Главное:
- Коды обнаружения находят ошибку, коды исправления восстанавливают данные.
- Избыточность повышает надёжность.
- Криптография защищает конфиденциальность, целостность и подлинность.
7. Дискретизация и цифровой звук
Готовый ответ: Дискретизация — переход от непрерывного сигнала к цифровому. Звук оцифровывается измерениями амплитуды через равные промежутки времени.
Главное:
- Частота дискретизации — количество измерений в секунду.
- Глубина кодирования — число бит на одно измерение.
- Размер звука: I = f × R × N × t.
8. Дискретное представление графической информации
Готовый ответ: Изображение состоит из пикселей. Цвет каждого пикселя кодируется определённым числом бит.
Главное:
- Пиксель — точка изображения.
- Разрешение — X×Y пикселей.
- Глубина цвета — бит на пиксель.
- Объём изображения/видеопамяти: V = I × X × Y.
9. Системы счисления и свойства позиционной записи
Готовый ответ: Система счисления — способ записи чисел. В позиционной системе значение цифры зависит от её места и основания.
Главное:
- Двоичная: 0,1; восьмеричная: 0–7; десятичная: 0–9; шестнадцатеричная: 0–9, A–F.
- Чем больше основание, тем короче запись числа.
- Непозиционная система: пример — римские числа.
10. Перевод чисел между системами счисления
Готовый ответ: В десятичную систему переводят разложением по степеням основания. Из десятичной — делением на основание.
Главное:
- В десятичную: сумма цифра × основаниепозиция.
- Из десятичной: остатки от деления читаются снизу вверх.
- 2↔8 группировка по 3 бита, 2↔16 — по 4 бита.
11. Логические операции: импликация и эквиваленция
Готовый ответ: Логическая операция работает со значениями 0 и 1. Основные операции: НЕ, И, ИЛИ, импликация, эквиваленция.
Главное:
- A∧B истинно только при A=1 и B=1.
- A∨B ложно только при A=0 и B=0.
- A→B ложно только при 1→0.
- A↔B истинно, когда A и B равны.
12. Построение логического выражения по таблице истинности
Готовый ответ: По таблице истинности можно построить логическое выражение, выбирая строки, где функция равна 1.
Главное:
- Для строки F=1 составь конъюнкцию.
- Если переменная 1 — пиши её, если 0 — отрицание.
- Все конъюнкции соедини через ИЛИ.
13. Логические элементы компьютера
Готовый ответ: Логические элементы — электронные схемы, реализующие логические операции И, ИЛИ, НЕ.
Главное:
- И выдаёт 1, если все входы 1.
- ИЛИ выдаёт 1, если хотя бы один вход 1.
- НЕ меняет сигнал на противоположный.
14. Дискретные игры двух игроков с полной информацией
Готовый ответ: Это игры, где игроки ходят по очереди, все позиции известны, случайности нет, а число позиций конечно.
Главное:
- Выигрышная позиция — есть ход в проигрышную позицию соперника.
- Проигрышная — все ходы ведут в выигрышные позиции соперника.
- Анализ ведут с конца игры назад.
15. Графы и алгоритмические задачи на графах
Готовый ответ: Граф — множество вершин и рёбер. Графы применяют для дорог, сетей, маршрутов и связей.
Главное:
- Степень вершины — число рёбер, входящих в вершину.
- Путь — последовательность вершин и рёбер.
- Эйлеров путь: 0 или 2 нечётные вершины; эйлеров цикл: все степени чётные.
16. Деревья при решении алгоритмических задач
Готовый ответ: Дерево — связный граф без циклов с иерархической структурой.
Главное:
- Корень — главный узел.
- Лист — узел без потомков.
- Если n вершин, то рёбер n−1.
17. Алгоритмы исследования функций: следование и ветвление
Готовый ответ: Алгоритм — конечная последовательность команд для решения задачи. Следование выполняет команды по порядку, ветвление выбирает действия по условию.
Главное:
- Свойства алгоритма: дискретность, понятность, массовость, результативность, определённость, конечность.
- Ветвление: если условие истинно — одна ветвь, иначе другая.
- Трассировка — таблица изменения переменных.
18. Циклы и однопроходная обработка последовательностей
Готовый ответ: Цикл — повторение действий. Однопроходная обработка просматривает последовательность один раз, не сохраняя её целиком.
Главное:
- Цикл с предусловием: сначала условие.
- Цикл с постусловием: тело выполнится хотя бы один раз.
- Цикл с параметром: число повторений известно.
- Типовые задачи: сумма, количество, максимум, минимум.
19. Введение в программирование и Python
Готовый ответ: Программа — список команд для компьютера. Python — интерпретируемый высокоуровневый язык программирования.
Главное:
- print() выводит данные.
- input() вводит строку.
- int(input()) вводит целое число.
- В Python важен регистр букв.
20. Объектно-ориентированное программирование
Готовый ответ: ООП — подход, основанный на классах и объектах. Объект имеет состояние и поведение.
Главное:
- Класс — шаблон.
- Объект — экземпляр класса.
- Инкапсуляция — объединение данных и методов.
- Наследование — новый класс на основе старого.
- Полиморфизм — один интерфейс, разные реализации.
21. Аппаратные средства компьютера
Готовый ответ: Аппаратное обеспечение — технические устройства компьютера для ввода, хранения, обработки и вывода информации.
Главное:
- Ввод: клавиатура, мышь, сканер.
- Вывод: монитор, принтер, колонки.
- Хранение: HDD, SSD, флешка.
- Обработка: процессор, ОЗУ, видеокарта.
22. Программное обеспечение компьютеров
Готовый ответ: ПО — совокупность программ для работы компьютера и решения задач пользователя.
Главное:
- Системное ПО: ОС, драйверы, утилиты.
- Прикладное ПО: Word, Excel, браузер.
- Инструментальное ПО: средства разработки.
- Сервисное ПО: архиваторы, антивирусы.
23. Базы данных и СУБД
Готовый ответ: База данных — организованная совокупность связанных данных. СУБД — программа для создания и управления базой данных.
Главное:
- Таблица состоит из полей и записей.
- Ключевое поле однозначно определяет запись.
- Форма — ввод данных, запрос — отбор, отчёт — вывод/печать.
24. Многотабличные базы данных и связи между таблицами
Готовый ответ: Связи между таблицами создаются через ключевые поля. Внешний ключ ссылается на ключ другой таблицы.
Главное:
- Один к одному, один ко многим, многие ко многим.
- Многие ко многим реализуется через таблицу-посредник.
- Внешний ключ обычно хранится в таблице «многие».
25. Реляционная алгебра
Готовый ответ: Реляционная алгебра — операции над таблицами, которые позволяют получать новые таблицы.
Главное:
- WHERE — выбор строк.
- PROJECT — выбор столбцов.
- JOIN — соединение таблиц.
- UNION — объединение.
- MINUS — разность.
- INTERSECT — пересечение.
26. Компьютерные сети
Готовый ответ: Компьютерная сеть — два и более компьютеров, соединённых каналами передачи данных.
Главное:
- Сервер предоставляет ресурсы, клиент их использует.
- Локальная сеть — в пределах здания; глобальная — между удалёнными сетями.
- Устройства: адаптер, коммутатор, маршрутизатор, модем, точка доступа.
27. Информационное общество
Готовый ответ: Информационное общество — общество, где главным ресурсом являются информация, знания и информационные технологии.
Главное:
- Признаки: массовое использование ИКТ, быстрый доступ к информации, рост роли знаний.
- Плюсы: доступность знаний, скорость общения.
- Минусы: фейки, цифровое неравенство, зависимость от технологий.
28. Информационное право и информационная безопасность
Готовый ответ: Информационная безопасность — защищённость информации и систем от угроз. Информационное право регулирует работу с информацией.
Главное:
- Цели защиты: конфиденциальность, целостность, доступность.
- Угрозы: вирусы, фишинг, взлом, утечки.
- Защита: пароли, антивирус, обновления, резервные копии, шифрование.
2. Практика: как решать задания
В каждом типе задания ниже есть: условный вид задания без конкретных чисел, пошаговый алгоритм и короткий пример с числами.
1. Кодирование символов / объём текста
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Дан алфавит мощности N и текст из L символов. Нужно найти, сколько бит/байт занимает текст. |
| Алгоритм | 1) Подбери i: 2i ≥ N. 2) Найди объём: I = L × i бит. 3) Если нужно — переведи в байты: I / 8. |
| Пример с числами | N=33, L=20. Ближайшая степень: 26=64, значит i=6 бит. I=20×6=120 бит=15 байт. |
2. Коэффициент сжатия
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Дан исходный объём Vисх и сжатый объём Vсж. Нужно найти, во сколько раз файл уменьшился. |
| Алгоритм | 1) Используй K = Vисх / Vсж. 2) Если спрашивают экономию: (1 − Vсж/Vисх)×100%. 3) Следи, чтобы объёмы были в одинаковых единицах. |
| Пример с числами | Vисх=200 байт, Vсж=50 байт. K=200/50=4, значит файл сжался в 4 раза. |
3. RLE-сжатие
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Дана строка символов. Нужно заменить подряд идущие одинаковые символы записью «количество + символ». |
| Алгоритм | 1) Иди слева направо. 2) Считай длину каждой серии одинаковых символов. 3) Записывай серию как число и символ. |
| Пример с числами | AAAAABBBCCDAA → 5A3B2C1D2A. |
4. Передача данных
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Даны скорость v, время t или объём V. Нужно найти неизвестную величину. |
| Алгоритм | 1) Основная формула: V = v × t. 2) Если нужно время: t = V / v. 3) Приведи единицы: байты переводи в биты умножением на 8. |
| Пример с числами | Файл 10 Мбайт передают со скоростью 2 Мбит/с. 10 Мбайт=80 Мбит. t=80/2=40 с. |
5. Размер звукового файла
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Даны частота дискретизации f, глубина кодирования R, число каналов N и время t. |
| Алгоритм | 1) Формула: I = f × R × N × t. 2) Результат сначала в битах. 3) Для байтов раздели на 8; для Кбайт раздели ещё на 1024. |
| Пример с числами | f=48000 Гц, R=16 бит, N=2, t=1 с. I=48000×16×2×1=1536000 бит=192000 байт≈187,5 Кбайт. |
6. Размер изображения / видеопамяти
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Даны размеры X×Y и глубина цвета I. Нужно найти объём изображения или видеопамяти. |
| Алгоритм | 1) Найди число пикселей: X × Y. 2) Умножь на глубину цвета: V = I × X × Y. 3) Переведи биты в байты: /8. |
| Пример с числами | 640×480, глубина 4 бита. Пикселей 307200. V=307200×4=1228800 бит=153600 байт=150 Кбайт. |
7. Перевод из системы счисления в десятичную
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Дано число в системе с основанием p. Нужно получить десятичное значение. |
| Алгоритм | 1) Пронумеруй разряды справа налево, начиная с 0. 2) Каждую цифру умножь на pномер разряда. 3) Сложи все произведения. |
| Пример с числами | 101101₂ = 1×25 + 0×24 + 1×23 + 1×22 + 0×21 + 1×20 = 45₁₀. |
8. Перевод из десятичной системы в другую
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Дано десятичное число A и основание p. Нужно записать A в системе p. |
| Алгоритм | 1) Дели A на p с остатком. 2) Продолжай делить частное, пока не получится 0. 3) Ответ — остатки снизу вверх. |
| Пример с числами | 45₁₀ в двоичную: 45/2=22 ост.1; 22/2=11 ост.0; 11/2=5 ост.1; 5/2=2 ост.1; 2/2=1 ост.0; 1/2=0 ост.1. Ответ: 101101₂. |
9. Двоичная арифметика
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Даны два двоичных числа. Нужно выполнить сложение, вычитание или умножение. |
| Алгоритм | 1) Складывай/вычитай по разрядам справа налево. 2) Помни перенос: 1+1=10₂. 3) При умножении работай как в десятичной системе, но только с 0 и 1. |
| Пример с числами | 101₂ + 11₂ = 1000₂, потому что 5+3=8. |
10. Таблица истинности
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Дано логическое выражение. Нужно найти значения выражения для всех наборов переменных. |
| Алгоритм | 1) Выпиши все наборы 0 и 1. 2) Выполняй операции по порядку: ¬, ∧, ∨, →, ↔. 3) Последний столбец — ответ функции. |
| Пример с числами | Для A→B выражение ложно только при A=1, B=0; в остальных случаях истинно. |
11. Построение выражения по таблице истинности
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Дана таблица истинности. Нужно составить логическое выражение. |
| Алгоритм | 1) Выбери строки, где F=1. 2) Для каждой строки составь скобку: 1 — переменная, 0 — отрицание. 3) Скобки соединяй через ИЛИ. |
| Пример с числами | Если F=1 при A=1, B=0, то часть выражения: A ∧ ¬B. |
12. Логическая схема
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Дана схема из элементов И, ИЛИ, НЕ. Нужно найти выходной сигнал. |
| Алгоритм | 1) Подпиши значения на входах. 2) Сначала посчитай выходы ближайших элементов. 3) Двигайся по схеме к общему выходу. |
| Пример с числами | Если A=1, B=0, то НЕ B=1, значит A ∧ ¬B = 1∧1 = 1. |
13. Игры двух игроков
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Даны правила ходов и конечные выигрышные/проигрышные состояния. Нужно определить стратегию. |
| Алгоритм | 1) Отметь конечные позиции. 2) Позиция выигрышная, если есть ход в проигрышную позицию соперника. 3) Позиция проигрышная, если все ходы ведут в выигрышные позиции соперника. |
| Пример с числами | Если из позиции можно сразу перейти в позицию, где соперник не может выиграть, исходная позиция считается выигрышной. |
14. Графы: степени вершин и эйлеров путь
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Дан граф. Нужно определить степени вершин или возможность эйлерова пути/цикла. |
| Алгоритм | 1) Посчитай степень каждой вершины. 2) Для эйлерова цикла все степени должны быть чётными. 3) Для эйлерова пути допускаются ровно 2 нечётные вершины. |
| Пример с числами | Если нечётных вершин 2, эйлеров путь есть, но эйлерова цикла нет. |
15. Деревья
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Дано дерево или количество вершин. Нужно найти рёбра, листья, уровни или высоту. |
| Алгоритм | 1) Если известно n вершин, то рёбер n−1. 2) Листья — вершины без потомков. 3) Высота — максимальное число уровней от корня до листа. |
| Пример с числами | Если в дереве 12 вершин, то рёбер 12−1=11. |
16. Трассировка алгоритма
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Дан фрагмент алгоритма. Нужно узнать конечные значения переменных. |
| Алгоритм | 1) Сделай таблицу: шаг, команда, переменные. 2) После каждой команды записывай новые значения. 3) Не меняй старые значения раньше выполнения команды. |
| Пример с числами | a=2, b=3; команда a=a+b даёт a=5, b=3; команда b=a*b даёт b=15. |
17. Алгоритм Евклида / НОД
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Даны два натуральных числа. Нужно найти наибольший общий делитель. |
| Алгоритм | 1) Раздели большее число на меньшее и найди остаток. 2) Замени большее число меньшим, меньшее — остатком. 3) Когда остаток 0, последний ненулевой делитель — НОД. |
| Пример с числами | НОД(48,18): 48 mod 18=12; 18 mod 12=6; 12 mod 6=0; НОД=6. |
18. Цикл с предусловием
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Дан цикл «пока условие выполняется». Нужно определить результат или число повторений. |
| Алгоритм | 1) Сначала проверь условие. 2) Если условие истинно — выполни тело цикла. 3) После тела снова возвращайся к проверке условия. |
| Пример с числами | r=23, y=5, q=0. Пока r>=y: r=r−y, q=q+1. Получится q=4, r=3. |
19. Цикл с постусловием
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Дан цикл, где тело выполняется до проверки условия окончания. |
| Алгоритм | 1) Сначала один раз выполни тело. 2) Потом проверь условие окончания. 3) Если условие не выполнено — повторяй тело. |
| Пример с числами | a=1, b=1. Повторять: a=a×2, b=b+2, пока a=128. Ответ: b=15. |
20. Цикл с параметром / сумма последовательности
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Дано количество повторений n или диапазон. Нужно найти сумму, количество, максимум или минимум. |
| Алгоритм | 1) Задай начальное значение: сумма S=0, счётчик K=0, максимум — первым элементом. 2) Для каждого элемента обновляй нужную переменную. 3) После цикла запиши результат. |
| Пример с числами | Сумма 1..10: S=0; для i от 1 до 10 S=S+i. Ответ: S=55. |
21. Python: ввод, вывод, вычисления
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Нужно написать простую программу с вводом данных, вычислением и выводом результата. |
| Алгоритм | 1) Для вывода используй print(...). 2) Для ввода строки — input(). 3) Для числа — int(input()) или float(input()). |
| Пример с числами | a=int(input()); b=int(input()); print(a+b) — вводит два числа и выводит их сумму. |
22. Базы данных: таблицы и ключи
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Дана предметная область. Нужно определить таблицы, поля и ключи. |
| Алгоритм | 1) Найди основные объекты — это будущие таблицы. 2) Свойства объектов — это поля. 3) Выбери ключевое поле, которое однозначно определяет запись. |
| Пример с числами | Для библиотеки таблицы: Книги(id_книги, название, автор), Читатели(id_читателя, ФИО), Выдачи(id_книги, id_читателя, дата). |
23. Связи между таблицами
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Даны таблицы. Нужно определить тип связи и где внешний ключ. |
| Алгоритм | 1) Одна запись связана с одной — связь 1:1. 2) Одна запись связана со многими — связь 1:M. 3) Многие со многими — нужна таблица-посредник. |
| Пример с числами | Один автор может написать много книг: Авторы 1:M Книги, внешний ключ id_автора хранится в таблице Книги. |
24. Реляционная алгебра / запросы
| Что нужно | Как записать в шпоре |
| Условный вид задания | Дана таблица и условие. Нужно понять, какую операцию применить. |
| Алгоритм | 1) WHERE — если нужно отобрать строки по условию. 2) PROJECT — если нужны только некоторые столбцы. 3) JOIN — если нужно соединить две таблицы по общему полю. |
| Пример с числами | Найти фамилии студентов группы ИС-21: сначала WHERE группа"ИС-2", потом PROJECT фамилия. |
3. Формулы и правила наизусть
| Тема | Формула / правило |
| Кодирование | N = 2i; I = L × i |
| Сжатие | K = Vисх / Vсж |
| Передача | V = v × t; t = V / v; v = V / t |
| Звук | I = f × R × N × t |
| Графика | V = I × X × Y |
| Дерево | рёбра = n − 1 |
| Единицы | 1 байт = 8 бит; 1 Кбайт = 1024 байт; 1 Мбайт = 1024 Кбайт |
4. Мини-таблицы, которые часто нужны
Логические операции:
| A | B | ¬A | A∧B | A∨B | A→B | A↔B |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Двоичная арифметика:
| Действие | Результат |
| 0+0 | 0 |
| 0+1 | 1 |
| 1+0 | 1 |
| 1+1 | 10 |
| 0×0 | 0 |
| 0×1 | 0 |
| 1×0 | 0 |
| 1×1 | 1 |
5. Шаблон ответа на билет
- Назвать тему и дать определение главного понятия.
- Перечислить 3–5 ключевых терминов.
- Объяснить принцип, формулу или алгоритм.
- Привести короткий пример словами.
- Практические задания решать через таблицу, формулу или пошаговый алгоритм.
6. Самое быстрое повторение
- Кодирование: N=2i, объём текста = символы × бит на символ.
- Сжатие: K=Vисх/Vсж; RLE = количество + символ.
- Передача: V=v×t, обязательно следить за битами и байтами.
- Звук: I=f×R×N×t; стерео = 2 канала.
- Графика: V=I×X×Y.
- СС: в 10-ю через степени; из 10-й — делением на основание.
- Логика: импликация ложна только при 1→0; эквиваленция истинна при равных значениях.
- Графы: эйлеров цикл — все степени чётные; путь — 0 или 2 нечётные вершины.
- Алгоритмы: следование, ветвление, цикл; для трассировки делай таблицу переменных.
- Python: print() выводит, input() вводит строку, int(input()) вводит число.
- БД: таблицы, поля, записи, ключи; многие-ко-многим — через таблицу-посредник.
- Безопасность: конфиденциальность + целостность + доступность.
7. Доработка по реальным билетам без Excel-файла
Этот блок добавлен по билетам, которые видны на фото. Он закрывает слабые места исходной шпоры: блок-схемы, законы логики, упрощение выражений, арифметику в 8/16 системах, префиксное кодирование, дерево решений и задания электронных таблиц в текстовом виде.
7.1. Блок-схемы алгоритмов
| Элемент | Как выглядит | Что означает |
| Начало / конец | овал | старт или завершение алгоритма |
| Действие / процесс | прямоугольник | вычисление, присваивание, команда |
| Ввод / вывод | параллелограмм | ввод данных или вывод результата |
| Условие | ромб | ветвление: да / нет |
| Стрелка | линия со стрелкой | порядок выполнения команд |
| Соединитель | маленький круг | переход в другое место схемы |
Алгоритм построения блок-схемы: определить входные данные → записать действия по порядку → условия вынести в ромбы → подписать ветви «да» и «нет» → закончить выводом результата.
7.2. Законы алгебры логики
| Закон | Формула |
| Двойное отрицание | ¬¬A = A |
| Идемпотентность | A∧A = A; A∨A = A |
| Нейтральные элементы | A∧1 = A; A∨0 = A |
| Поглощающие элементы | A∧0 = 0; A∨1 = 1 |
| Противоречие и исключённое третье | A∧¬A = 0; A∨¬A = 1 |
| Де Моргана | ¬(A∧B)=¬A∨¬B; ¬(A∨B)=¬A∧¬B |
| Поглощение | A∨(A∧B)=A; A∧(A∨B)=A |
| Импликация | A→B = ¬A∨B; ложна только при A=1, B=0 |
| Эквиваленция | A↔B = (A∧B)∨(¬A∧¬B); истинна, когда A и B равны |
Как упрощать выражения: сначала раскрывай отрицания по законам де Моргана, затем заменяй импликацию, выноси общий множитель, используй A∨¬A=1 и A∧0=0.
7.3. Упрощение и ложность логических выражений из билетов
| Задание | Решение / ответ |
| A∧B∧C ∨ A∧¬B∧C | A∧C∧(B∨¬B)=A∧C |
| ¬(D∨C)∧D ∨ (D∧C) | (¬D∧¬C∧D)∨(D∧C)=0∨D∧C=D∧C |
| (x²<40)→(5x−5≥25) ложно | Импликация ложна: x²<40 истинно и 5x−5≥25 ложно. Получаем x<6, наибольшее положительное целое x=5. |
| (¬C∧(¬B∨A))→((¬C∧¬D)∨A) ложно | Левая часть истинна, правая ложна. Ответ A,B,C,D: 0001. |
| (B∨C)∨(A→((¬A∧¬B)∨D)) ложно | B=0, C=0, импликация ложна: A=1, D=0. Ответ A,B,C,D: 1000. |
7.4. Системы счисления: арифметика в 2, 8 и 16 системах
Правило: складывай справа налево. Если сумма цифр больше или равна основанию системы, записывай остаток, а перенос добавляй в следующий разряд.
| Пример из билета | Решение |
| 10010₂ + 1001₂ | 10010₂ = 18, 1001₂ = 9, сумма 27 = 11011₂. Ответ: 11011₂. |
| 130₈ + 32₈ | 0+2=2; 3+3=6; 1 остаётся. Ответ: 162₈. |
| BBA₁₆ + BC₁₆ | A+C=16+6 → пишем 6, перенос 1; B+B+1=23 → пишем 7, перенос 1; B+1=C. Ответ: C76₁₆. |
Для 16-ричной системы помни: A=10, B=11, C=12, D=13, E=14, F=15.
7.5. Префиксное / неравномерное кодирование
Однозначное декодирование удобно проверять по префиксному правилу: ни одно кодовое слово не должно быть началом другого кодового слова.
| Шаг | Что делать |
| 1 | Проверить, не начинается ли новое слово с уже существующего кода. |
| 2 | Проверить, не является ли новое слово началом уже существующего кода. |
| 3 | Выбрать самое короткое слово, которое не нарушает эти условия. |
Пример из билета: A=1, Б=001, В=011. Для Д нельзя взять 0, потому что 0 — начало кодов 001 и 011. Нельзя 00 и 01, потому что они тоже начала старых кодов. Минимальная длина — 3 бита, например Д=000.
7.6. Электронные таблицы без Excel-файла
Даже если Excel не использовать, задания решаются текстом: записать формулу для ячеек, посчитать результат вручную или на калькуляторе.
| Что нужно | Как записать формулой |
| Умножение количества на цену | Общий расход = Количество × Цена; в таблице: D2=B2*C2 |
| Сумма столбца | Всего = D2+D3+D4+D5; в таблице: =СУММ(D2:D5) |
| Степень | x² = x^2; x³ = x^3; в таблице: СТЕПЕНЬ(x;2) или x^2 |
| Квадратный корень | √x; в таблице: КОРЕНЬ(x) |
| Кубический корень | ³√x = x^(1/3); в таблице: СТЕПЕНЬ(x;1/3) |
| Модуль | |x|; в таблице: ABS(x) / МОДУЛЬ(x) |
| e в степени | e^x; в таблице: EXP(x) |
| Натуральный логарифм | ln(x); в таблице: LN(x) |
| Тангенс / арктангенс | tg(x), arctg(x); в таблице: TAN(x), ATAN(x) |
Пример расходов из билета №17:
| Вид расходов | Количество | Цена | Формула | Расход |
| Билеты | 6 | 60 | 6×60 | 360 |
| Экскурсия в музей | 4 | 28 | 4×28 | 112 |
| Обед | 6 | 255 | 6×255 | 1530 |
| Посещение цирка | 5 | 120 | 5×120 | 600 |
| Итого | 360+112+1530+600 | 2602 |
Для сложных формул из билетов: не пытайся писать всё одной строкой. Разбей на вспомогательные части: y1=..., y2=..., y3=..., затем итоговая формула. Так же можно объяснить решение без запуска Excel.
7.7. Дерево решений и ожидаемая прибыль
Дерево решений показывает варианты выбора и возможные исходы. Для каждого варианта считают математическое ожидание: E = p₁·x₁ + p₂·x₂ + p₃·x₃ + ...
| Вариант | Расчёт ожидаемой прибыли | Итог |
| Кукуруза | 0,25·30000 + 0,30·0 + 0,45·(−35000) | −8250 долл. |
| Соевые бобы | 0,25·10000 + 0,30·0 + 0,45·(−5000) | 250 долл. |
Вывод по билету: фермеру выгоднее выращивать соевые бобы, потому что ожидаемая прибыль 250 долл., а у кукурузы ожидаемое значение отрицательное.
7.8. Кодирование символов и объём текста: пример из билета
Правило: для алфавита мощности N подбираем i так, чтобы 2i ≥ N. Объём текста: I = количество символов × i.
| Текст | Алфавит | Символов | Бит на символ | Объём |
| Первый | 16 символов | 250 | 4, потому что 2⁴=16 | 250×4=1000 бит |
| Второй | 8 символов | 150 | 3, потому что 2³=8 | 150×3=450 бит |
Ответ: первый текст содержит больше информации на 550 бит.
7.9. Готовые короткие ориентиры по билетам с фото
| Билет | Что уже закрыто шпорой | Что добавить / помнить |
| №24 | Сжатие, передача, кодирование объёма текста | Первый текст больше на 550 бит; для буквы Д можно взять 000. |
| №12 | Аппаратное обеспечение, логика | Для ложности выражения ответ A,B,C,D = 1000; сложную формулу разбивать на y1, y2, y3. |
| №19 | Информационное общество, импликация | Упрощения: A∧C и D∧C; наибольшее x = 5. |
| №17 | Алгоритмы и логика | Блок-схемы дописаны выше; расходы всего 2602; для логики ответ 0001. |
| №23 | Знаковые системы, логические устройства | Арифметика: 11011₂, 162₈, C76₁₆. |
| №3 | Деревья частично, логика частично | Нужны законы логики, дерево решений и формулы таблиц; по дереву решений выбирать соевые бобы, E=250 долл. |
7.10. Мини-повторение перед экзаменом
- Импликация A→B ложна только при A=1 и B=0.
- Чтобы доказать ложность большого выражения, ставь весь результат 0 и иди от внешней операции внутрь.
- В кодировании текста: N=2i, I=L×i.
- В префиксном коде одно слово не может быть началом другого.
- В таблицах расходы считаются как количество × цена, итог — сумма расходов.
- В дереве решений выбирают вариант с наибольшим математическим ожиданием.
- В 16-ричной системе после 9 идут A, B, C, D, E, F.
Шпора по информатике — 28 тем, практика с примерами