Algoritma ve akış şemaları Ders Notu

Algoritma ve Akış Şemaları

Günlük hayatımızda karşılaştığımız problemleri çözmek için izlediğimiz adımlar bütününe algoritma denir. Algoritmalar, bir işi başarmak için izlenmesi gereken sıralı komutlar dizisidir. Bilgisayar bilimlerinde, bir problemi çözmek için bilgisayara verilecek komutların planlanması algoritmalarla yapılır. Algoritmalar, doğal dilde, pseudocode (sözde kod) veya akış şemaları ile ifade edilebilir.

Algoritma Nedir?

Bir problemi çözmek veya belirli bir görevi yerine getirmek için izlenen, adım adım tanımlanmış bir dizi talimattır. Algoritmalar şu özelliklere sahip olmalıdır:

• Kesinlik: Her adım açık ve net olmalıdır.
• Gerçeklenebilirlik: Her adımın uygulanabilir olması gerekir.
• Sonluluk: Algoritma, belirli sayıda adımdan sonra sona ermelidir.
• Girdi: Algoritmanın çalışması için sıfır veya daha fazla girdi alabilmesi.
• Çıktı: Algoritmanın çalışması sonucunda bir veya daha fazla çıktı üretmesi.

Günlük Hayattan Algoritma Örnekleri

Örneğin, sabah okula gitmek için izlediğimiz adımlar bir algoritmadır:

1. Uyan.
2. Yatağı topla.
3. Dişlerini fırçala.
4. Kahvaltı yap.
5. Okul çantanı hazırla.
6. Okul kıyafetlerini giy.
7. Evden çık.

Bir başka örnek, çay demleme algoritması:

1. Suyu kaynat.
2. Demliği ısıt.
3. Demliği çay ile doldur.
4. Kaynamış suyu demleğe ekle.
5. Demliği kapat.
6. Bir süre demlenmesini bekle.
7. Servis et.

Akış Şemaları

Akış şemaları, bir algoritmanın görsel olarak temsil edilmesidir. Farklı şekiller, farklı komut türlerini temsil eder ve oklar, komutların izleyeceği sırayı gösterir.

Temel Akış Şeması Sembolleri

• Başlangıç/Bitiş: Oval şekiller, algoritmanın başlangıcını ve bitişini gösterir.
• İşlem: Dikdörtgenler, hesaplama veya atama gibi işlemleri temsil eder.
• Girdi/Çıktı: Paralelkenarlar, veri girişini veya çıktı alınmasını gösterir.
• Karar: Eşkenar dörtgenler, bir koşula göre farklı yollar izlenmesini sağlar (Evet/Hayır).
• Akış Yönü: Oklar, algoritmanın adımları arasındaki akış yönünü gösterir.

Çözümlü Örnek: İki Sayıyı Toplama Algoritması ve Akış Şeması

Problem: Kullanıcıdan alınan iki sayıyı toplayıp sonucu ekrana yazdırma.

Algoritma (Doğal Dil):

1. Başla.
2. Kullanıcıdan birinci sayıyı al (sayı1).
3. Kullanıcıdan ikinci sayıyı al (sayı2).
4. Sayı1 ve sayı2'yi topla, sonucu toplam değişkenine ata (toplam = sayı1 + sayı2).
5. Toplam değişkeninin değerini ekrana yazdır.
6. Bitir.

Akış Şeması (Metinsel Tanım):

• Başlangıç (Oval)
• ↓
• Sayı1'i Oku (Paralelkenar)
• ↓
• Sayı2'yi Oku (Paralelkenar)
• ↓
• Toplam = Sayı1 + Sayı2 (Dikdörtgen)
• ↓
• Toplam'ı Yazdır (Paralelkenar)
• ↓
• Bitiş (Oval)

Bu akış şeması, iki sayının nasıl okunup toplandığını ve sonucun nasıl gösterildiğini görselleştirir. Her bir şekil, algoritmanın belirli bir adımını temsil eder ve oklar, bu adımların hangi sırada gerçekleştiğini belirtir.

Karar Yapıları (Koşullu İfadeler)

Algoritmalar, belirli koşullara göre farklı işlemler yapabilir. Bu, akış şemalarındaki eşkenar dörtgen sembolü ile gösterilir. Örneğin, bir sayının pozitif olup olmadığını kontrol eden bir algoritma:

Algoritma (Doğal Dil):

1. Başla.
2. Kullanıcıdan bir sayı al (sayı).
3. Eğer sayı > 0 ise:
• "Pozitif" yazdır.
4. Değilse:
• "Pozitif Değil" yazdır.
5. Bitir.

Akış Şeması (Metinsel Tanım):

• Başlangıç (Oval)
• ↓
• Sayı'yı Oku (Paralelkenar)
• ↓
• Sayı > 0 ? (Eşkenar Dörtgen)
• ├── (Evet) → "Pozitif" Yazdır (Paralelkenar) → ↓
• └── (Hayır) → "Pozitif Değil" Yazdır (Paralelkenar) → ↓
• ↓
• Bitiş (Oval)

Bu örnekte, "Sayı > 0 ?" sorusunun cevabına göre farklı bir yol izlenir. Bu, algoritmaların esnekliğini ve problem çözmedeki gücünü gösterir.