Algoritmalar — Ünite 4 Soru-Cevap

Günlük hayatımızın içinde sürekli olarak bir şeyler hakkında karar vermek durumunda kalırız. Bu durum mantıksal bir sorgudur ve sonucu doğru/yanlış veya evet/hayır şeklinde verilmektedir.Benzer karar durumları bir problemin çözümü için oluşturduğumuz algoritma tasarımında da karşımıza çıkmaktadır. Algoritmalarda kullanılan karar yapıları da aynı şekilde çalışmaktadır. Karar verme noktasında gerekli mantıksal sorgulama yapılmaktadır. Mantıksal sorgulamalarda birden fazla durumun kontrolü de yapılabilmektedir.

Birçok problem çözümü için geliştirilen algoritma tasarımlarında tekrar eden işlemler bulunmaktadır.
Algoritma çözümlerinde tekrar eden işlemler için döngüler kullanılmaktadır. Döngünün bir koşula bağlı olarak gerçekleştiği yapılar verilen durum ile ilişkilendirilebilir. 

Programlama dillerinde farklı amaçlar ve durumlar için kullanılabilecek farklı döngü yapıları bulunmaktadır. Algoritma tasarımlarında ise genellikle iki tip temel döngü yapısı kullanılmaktadır. Bunlardan ilki döngü sayısını bildiğimiz yapılar, ikincisi ile döngünün bir koşula bağlı olarak gerçekleştiği yapılardır. Bir algoritma tasarımında tıpkı karar yapılarında olduğu gibi döngü ifadeleri de art arda veya iç içe olarak kullanılabilmektedir.

Bilgisayar biliminde koşullu ifadeler, kararları işlemek için programlama dili komutlarıdır. Bu komutlar, programcı tarafından tanımlanan bir koşulunun doğru veya yanlış olarak değerlendirilmesine bağlı olarak farklı hesaplamalar veya eylemler gerçekleştirir. Karar verme, bilgisayar programlama için kritik öneme sahiptir.

Koşul ifadelerinin genel yapısı aşağıda verilen akış diyagramında gösterilmektedir. 

Karşılaştırma operatörleri değerleri karşılaştıran ve doğru veya yanlış döndüren operatörlerdir. >, <, >=, <=, == ve !== örnek olarak verilebilecek operatörlerdir. Bu operatörler sırasıyla büyüktür, küçüktür, büyük veya eşittir, küçük veya eşittir, eşittir, eşit değildir olarak adlandırılır. 

Mantıksal operatörler, birden çok karşılaştırma ifadesini veya değerini birleştiren ve tek bir doğru /
yanlış çıktısı sağlayan operatörlerdir. Operatörler &&, || ve !’dir. Bu operatörler sırasıyla ve, veya, değil şeklinde isimlendirilir. 

"vize_notu 60'dan küçük yada 60'a eşit ilde ve final_notu 80'den büyük ise"

şeklinde günlük dil ile yazılabilir. 

If yapısı programlamada karar verme aşamasında kullanılır. Belli bir bilgi karşılığında programın hangi koşulda ne yapacağını belirler. If yapısı en az iki parçadan oluşur. Bu parçalar “if ” ve “then” olarak tanımlanabilir. Özetle If ve then ifadesinin anlamı “eğer bir şey doğru ise (if ), bir eylem gerçekleştir(then)” şeklinde tanımlanabilir.

Programlamada çoğu durumda tek bir koşul yeterli olmaz. Karar vermek üzere değerlendirdiğimiz bilgilerin aşamalı olarak kontrol edilmesi gerekir. Aşamalı kontrol işlemi farklı durumlarda farklı şekillerde yapılabilir.

If – else yapısı If yapısının en az üç aşamalı olanı olarak düşünülebilir. Belli bir bilgi karşılığında programın ne yapacağı karar aşamaları için bilginin verildiği bölüm “if ”, bilgi doğru ise gerçekleştirilecek ifadenin verildiği bölüm “then”, bilgi yanlış ise gerçekleştirilecek ifadenin verildiği bölüm ise “else” olarak tanımlanır.

“else” ifadesinin bir başka kullanım şekli ise “else if ” ifadesidir. Else if kullanılan bir durumun anlamı şu şekilde olabilir: “eğer bir şey doğru ise (If ), bir eylem gerçekleştir (then), bir önceki şey yanlış ama şu anki şey doğru ise (else if ), başka bir eylem gerçekleştir (then), yukarıdakilerin hepsi yanlış ise (else), başka bir eylem gerçekleştir (then)”.

Üç tane yapı vardır. Bunlar:

- if-else yapısı

- iç içe if yapısı

- Switch - case yapısı

Gerçek hayatta karar vermemiz gereken bazı durumlar vardır ve bu kararlara dayanarak bir sonraki adımda ne yapacağımızı belirleriz. Kararlar almamız gereken programlamada da benzer durumlar ortaya çıkar ve bu kararlara dayanarak bir sonraki kod bloğunu yürütürüz.

Yuvalanmış (iç içe) if ifadesi, başka bir if ifadesinin içine yerleştirilmiş bir if ifadesidir. Uygun eyleme karar vermeden önce koşulların bir kombinasyonunu test etmeniz gerektiğinde, iç içe if ifadeleri kullanılır.

“if – then – else if – then – else” yapısının akış diyagramını göstermektedir.

Bir bilgisayar programındaki döngü, belirli bir koşula ulaşılana kadar tekrar eden bir talimattır. Döngü yapısında döngü bir soru sorar. Cevap eylem gerektiriyorsa, yürütülür. Aynı soru, başka bir işlem yapılmasına gerek kalmayana kadar tekrar tekrar sorulur. Soru her sorulduğunda oluşan duruma yineleme denir.

Döngülerin farklı çeşitleri vardır. Yaygın olarak kullanılan iki çeşidi for ve while döngüleridir. For döngüsünün özel bir kullanım çeşidi olan foreach döngüsü de bazı programlama dillerinde kullanılır.

For döngüleri, daha döngüye girmeden kaç adet yineleme olacağı bilindiğinde kullanılır. For döngüsünde döngünün kaç kez tekrarlanacağı önceden bellidir. Döngünün sonlanmasını gerektirecek bir müdahalede bulunmadığı sürece başta verilen sayı kadar tekrarlanacaktır.

While yapısı bir kod bloğundan ve bir koşuldan oluşur. Koşul değerlendirilir ve koşul doğruysa bloktaki tüm kod yürütülür. Bu, koşul yanlış olana kadar tekrarlanır. Çünkü while döngüsü, blok yürütülmeden önce koşulu kontrol eder. 

While döngüsünde döngünün kaç kez tekrarlanacağı önceden belli değildir. Koşul ifadesi doğru olduğu sürece döngü devam eder. Sonlanmasını gerektirecek bir müdahale döngü içi işlemlerde bulunmaması durumunda döngü sonsuza kadar devam eder.

Bu akış diyagramı while döngüsünü göstermektedir. 

Do-While yapısı while yapısında olduğu gibi bir kod bloğundan ve bir koşuldan oluşur. Do-While döngüsünde ilk olarak koşula bakılmaksızın bloktaki kodları en azından bir defa çalıştırılır, ardından koşul kontrol edilir. Eğer koşul doğru ise kod bloğu tekrar yürütülür. Bu durum koşul yanlış olana kadar devam ettirilir.

Do-while döngüsünün de tıpkı while döngüsünde olduğu gibi toplam kaç kez tekrarlanacağı önceden belli değildir. Koşul ifadesi doğru olduğu sürece döngü devam eder. Sonlanmasını gerektirecek bir müdahale döngü içi işlemlerde bulunmaması durumunda döngü sonsuza kadar devam eder.

İki döngü arasındaki fark, while döngüsünde ilk olarak koşul değerlendirilirken, do-while döngüsünde en azından bir kez kodun yürütüldükten sonra koşulun kontrol edilerek devam edilmesi söz konusudur. 

Verilen akış diyagramı do-while döngüsüne aittir.