Algoritma Ders Notu

Algoritma, belirli bir problemi çözmek veya belirli bir görevi yerine getirmek için tasarlanmış, adım adım ve mantıksal bir işlem dizisidir. Gündelik hayattan matematiğe, bilgisayar bilimlerine kadar pek çok alanda karşılaşılır. Bir algoritma, bir işin nasıl yapılacağını açık ve net bir şekilde ifade eden bir tarif gibidir.

Algoritma Nedir? 🤔

Algoritma kelimesi, 9. yüzyıl Fars matematikçisi Harizmi'nin (Al-Khwarizmi) isminden türemiştir. Matematiksel işlemleri belirli kurallara göre yapma yöntemlerini ifade eder. Temel olarak bir algoritma, bir problemi çözmek için izlenecek yolları, sıralı ve anlaşılır komutlar halinde sunar. Her adımın açıkça tanımlanmış olması ve belirli bir sıraya sahip olması önemlidir.

Algoritmanın Temel Özellikleri

• Açıklık ve Belirlilik: Her adım açıkça tanımlanmalı ve belirsizliğe yer bırakmamalıdır.
• Sonluluk: Algoritma, belirli sayıda adımdan sonra sona ermelidir. Sonsuz döngüye girmemelidir.
• Girdi (Input): Algoritma, dışarıdan veri alabilir. Bu veriler problemin çözümü için kullanılır.
• Çıktı (Output): Algoritma, bir veya daha fazla sonuç üretmelidir.
• Etkinlik: Her adım ilke olarak bir kağıt kalemle bile yapılabilir olmalıdır.

Algoritma Oluşturma Adımları 📝

Bir algoritma oluştururken genellikle aşağıdaki adımlar izlenir:

1. Problemi Anlama ve Tanımlama: Çözülecek problem net bir şekilde belirlenir. Ne isteniyor? Hangi veriler mevcut?
2. Girdi ve Çıktıları Belirleme: Algoritmanın hangi verileri alacağı (girdi) ve hangi sonuçları üreteceği (çıktı) saptanır.
3. Çözüm Adımlarını Belirleme: Problemi çözmek için hangi işlemlerin, hangi sırayla yapılacağı listelenir. Bu adımlar mantıksal bir akışa sahip olmalıdır.
4. Algoritmayı Test Etme: Oluşturulan algoritma, farklı girdilerle test edilerek doğru sonuçlar üretip üretmediği kontrol edilir.

Akış Şemaları ve Sözde Kod (Pseudocode) ✍️

Algoritmaları ifade etmek için iki yaygın yöntem kullanılır: Akış Şemaları ve Sözde Kod.

Akış Şemaları (Flowcharts)

Akış şemaları, bir algoritmanın adımlarını görsel semboller kullanarak gösteren grafiksel temsilidir. Her bir sembol, algoritmanın belirli bir adımını veya işlemini temsil eder. Oklar, işlemler arasındaki akış yönünü gösterir.

Önemli Not: Akış şemaları genellikle geometrik şekillerle çizilse de, bu ders kapsamında şekil çizimi yapılmayacaktır. Sadece kullanılan sembollerin anlamları açıklanacaktır.

• Başla/Bitir (Terminal): Algoritmanın başlangıç ve bitiş noktalarını gösterir. Oval şeklindedir.
• Girdi/Çıktı (Input/Output): Veri girişi veya sonuç çıktısı işlemlerini gösterir. Paralelkenar şeklindedir.
• İşlem (Process): Matematiksel işlemler, atamalar veya veri manipülasyonu gibi adımları gösterir. Dikdörtgen şeklindedir.
• Karar (Decision): Bir koşulun kontrol edildiği ve sonuca göre farklı yolların izlendiği noktaları gösterir (Evet/Hayır, Doğru/Yanlış). Eşkenar dörtgen şeklindedir.
• Akış Yönü (Flow Lines): Algoritmanın adımları arasındaki geçiş yönünü gösterir. Oklarla belirtilir.

Sözde Kod (Pseudocode)

Sözde kod, bir programlama dilinin söz dizimini kullanmadan, ancak programlamaya benzer bir yapıyla algoritmayı ifade etme yöntemidir. İnsan diline daha yakın olduğu için okunması ve anlaşılması kolaydır. Genellikle aşağıdaki temel komutları içerir:

• BAŞLA: Algoritmanın başlangıcını belirtir.
• BİTİR: Algoritmanın sonunu belirtir.
• OKU (GİRİŞ): Kullanıcıdan veri alınmasını sağlar. Örnek: OKU sayı1
• YAZ (ÇIKTI): Sonucu veya mesajı ekrana veya çıktıya gönderir. Örnek: YAZ "Merhaba", YAZ toplam
• ATA (ATAMA): Bir değişkene değer atanmasını sağlar. Örnek: toplam = sayı1 + sayı2
• EĞER (KOŞUL): Bir koşulun doğru olup olmadığını kontrol eder. Örnek:

  EĞER sayı1 > sayı2 İSE
   YAZ "Sayı1 daha büyük"
DEĞİLSE
   YAZ "Sayı2 daha büyük veya eşit"
BİTİR EĞER

• DÖNGÜ (TEKRAR): Belirli bir koşul sağlandığı sürece veya belirli sayıda adımı tekrar eder. (10. Sınıf seviyesinde genellikle basit döngülerden bahsedilir.) Örnek:

  1'den 5'e KADAR i İÇİN TEKRARLA
   YAZ i
DÖNGÜYÜ BİTİR

Algoritma Örnekleri 💡

Örnek 1: İki Sayının Toplamını Bulan Algoritma

Girdi olarak alınan iki sayının toplamını bulan bir algoritma yazalım.

Sözde Kod:

BAŞLA

   OKU sayı1

   OKU sayı2

   toplam = sayı1 + sayı2

   YAZ "Toplam:", toplam

BİTİR

Örnek 2: Bir Sayının Pozitif, Negatif veya Sıfır Olduğunu Bulan Algoritma

Kullanıcıdan alınan bir sayının işaretini belirleyen bir algoritma oluşturalım.

Sözde Kod:

BAŞLA

   OKU sayı

   EĞER sayı > 0 İSE

      YAZ "Sayı pozitiftir."

   DEĞİLSE EĞER sayı < 0 İSE

      YAZ "Sayı negatiftir."

   DEĞİLSE

      YAZ "Sayı sıfırdır."

   BİTİR EĞER

BİTİR

Örnek 3: Bir Dikdörtgenin Alanını ve Çevresini Hesaplayan Algoritma

Kullanıcıdan en ve boy bilgilerini alarak bir dikdörtgenin alanını ve çevresini hesaplayan bir algoritma.

Sözde Kod:

BAŞLA

   OKU en

   OKU boy

   alan = en \times boy

   çevre = 2 \times (en + boy)

   YAZ "Dikdörtgenin Alanı:", alan

   YAZ "Dikdörtgenin Çevresi:", çevre

BİTİR