Algoritma ve Programlamaya Giriş

Bilgisayar parçalarının 5 ana grubu

Girdi üniteleri

Bilgiyi bilgisayara aktarır: klavye, fare, tarayıcı, kamera, mikrofon.

Merkezi işlem birimi

Veriyi işler. Bilgisayarda yalnızca 1 tane vardır: işlemci.

Çıktı üniteleri

Sonuçları dışarı aktarır: monitör, yazıcı, sürücüler, hoparlör.

Hafıza birimi

İşlenecek bilgi ve programları depolar: RAM, sabit disk, CD, DVD.

Veriyolu

Bir birimden diğerine veri taşır. Örn: klavyede basılan tuşun bilgisi işlemciye veriyoluyla gider.

Bilgisayar yalnızca 0 ve 1'den anlar. Program önce 0/1'e, sonra makine diline çevrilir. Bilgisayar “açık” ya da “kapalı” olabilen elektronik anahtarlarla çalışır. Bu iki durumdan her birine bit denir.

Programlama dili: Programcının bir algoritmayı ifade etmek için kullandığı standartlaşmış notasyon. Hangi veri üzerinde işlem yapılacağını, verinin nasıl saklanıp iletileceğini ve hangi koşulda hangi işlemin yapılacağını anlatır.

Derleyici (compiler)

C, C++. Kodun tamamı çalıştırmadan önce okunur, yazım denetlenir ve makine diline (.exe) çevrilir.

Hibrit / ara kod

C#, Java, MATLAB. Önce platformdan bağımsız ara koda (bytecode) çevrilir; çalışırken sanal makine bunu makine diline çevirir.

Yorumlayıcı (interpreter)

Python. Toplu derleme yoktur; kod satır satır okunup çalıştırılır.

Algoritma: Bir problemi çözmek için tasarlanan, başlangıcı ve sonu kesin belli, mantıksal ve sıralı adımlar bütünü. Doğrudan kod değildir; Türkçe, matematik ya da akış şemasıyla kâğıtta tasarlanır, sonra herhangi bir dile çevrilir. Klasik örnek: kek yapma algoritması.

Programlar veriyi geçici bellekte (RAM), belirli adreslerdeki “kutucuklarda” tutar.

Değişken isimlendirme kuralları

Sıralı yapı: Adımlar yukarıdan aşağıya (1, 2, 3…) sırayla çalışır. Karar (dallanma) yapısı: Bir soru sorulur, sonuç Doğru ya da Yanlış'a göre akış A ya da B yolundan devam eder. Örn: Eğer Puan >= 60 ise geçer, değilse kalır. Döngü yapısı ise işlemleri tekrarlar.

ASCII (American Standard Code for Information Interchange): Latin alfabesine dayalı 7 bitlik karakter kümesi. 1963'te ANSI tarafından standartlaştırıldı. 33 basılmayan kontrol karakteri (Enter, Esc, DEL…) ve 95 basılan karakter içerir. Her karakterin bir tamsayı karşılığı vardır: A=65, B=66, C=67, D=68.

İşlemler üçe ayrılır: karşılaştırma (karar), mantıksal (lojik) ve matematiksel (aritmetik). Karşılaştırma hem sayısal hem alfasayısal veriye uygulanır.

Harfler ASCII koduna göre karşılaştırılır: B (66) < C (67). ANA ile ANKARA'da üçüncü harfe bakılır: A (65) < K (75), yani ANA önce gelir.

Doğruluk tablosu satır sayısı = 2ⁿ (n: değişken sayısı). 1 değişken 2 satır, 2 değişken 4, 3 değişken 8, 4 değişken 16 satır.

Aynı öncelikteki işlemler soldan sağa yapılır. Ondalık ayırıcı virgül değil noktadır: 3.14

Slayttaki 3. satır a-b/c+4*a*c-3(a+b) olarak yazılmış; ifade a − b/c + 4ac − 3/(a+b) ise doğrusu a-b/c+4*a*c-3/(a+b). Ayrıca kodda 3(a+b) yerine 3*(a+b) yazılmalı.

s.43 tablosunun çözümü ve adım adım çevirici Pratik sekmesinde.

1. Doğruluğunu açık ve seçik bilmediğin hiçbir şeyi doğru kabul etme.
2. Her sorunu mümkün olduğunca küçük parçalara ayır.
3. En basitten başlayıp kademeli olarak en karmaşığa doğru ilerle.
4. Hiçbir şeyin gözden kaçmadığından emin olacak kadar eksiksiz say ve tekrar et.

Veri

Bilgisayarda işlenen tüm değerler. İkiye ayrılır: sayısal (2004, −555, 6.78) ve alfasayısal (Bursa, A, @, "2013"; tırnakla gösterilir).

Tanımlayıcı

Programcının isim verdiği değişken, sabit, kayıt alanı, fonksiyon vb.

Değişken

Program içinde farklı değerler alabilen bellek alanını gösteren tanımlayıcı.

Sabit

Değeri değişmeyen veri (Pi).

Atama / aktarma (=)

Bir değeri ya da işlem sonucunu bir değişkende saklamak: x=x+1, T=T+A

Sayaç

Akış her geldiğinde belirli adım kadar artan ya da azalan değişken: S=S+1

Döngü

Belirli işlem bloklarını tekrar tekrar çalıştıran yapı.

Ardışık toplama/çıkarma

Döngü bitene kadar aynı değişkenin üzerine yeni değer eklemek: T=T+A. Sayaca benzer, ama eklenen değer değişkendir.

Ana koşul sağlandıktan sonra ona bağlı ikinci bir koşul sorulması gereken durumlarda kullanılır. Örn: laboratuvar kapısı. Önce kart geçerli mi diye bakılır; hayırsa “Geçersiz kart” yazılır, ikinci soru hiç sorulmaz. Evetse rezervasyon var mı diye bakılır. Python'da iç içe bloklar girintiyle, C/C++/C#/Java'da süslü parantezle { } yazılır.

Çıktı yazımı

"Şarkışla" metni aynen yazar · x değeri yazar ve alt satıra geçer · y, değeri yazar, imleç aynı satırda kalır · "Sivas", a metni ve a'yı yazar

Döngü yazımı

i=1,20,3 1'den 20'ye 3'er artar · j=30,4,-2 30'dan 4'e 2'şer azalır · k=1,99 1'den 99'a artar. Adım belirtilmezse varsayılan 1'dir.

Çizim programları

Word, PowerPoint, Visio, Google Docs/Slides/Drawings, Flowchart.com, Lucidchart, Draw.io, Mermaid.js

Akış şemalarını okuma alıştırmaları: Pratik sekmesi → Bu algoritma ne işe yarar?

C

Donanıma yakın, sistem programlamada güçlü, saf derlenen. Bloklar { }; satırlar ; ile biter (blok başlıkları hariç). Tüm değişken türleri (int, float) başta bildirilir. Kütüphaneler #include ile çağrılır.

C++

C'nin üzerine kurulu, nesne yönelimli (OOP). Sözdizimi C'ye çok benzer. <iostream> kütüphanesi, sınıf ve namespace kullanır.

C#

Microsoft ekosistemi; nesne yönelimli ve bileşen tabanlı. C/C++ soyundan gelir. Büyük-küçük harf duyarlılığı katıdır: Sayi ile sayi farklıdır. Ad alanları dosya başında tanımlanır (using System;).

Java

“Bir kez yaz, her yerde çalıştır.” Platform bağımsız, nesne yönelimli, dağıtık sistemleri destekler. Güçlü tip güvenliği; paketler import ile eklenir.

MATLAB

Mühendislik hesapları, matris işlemleri, veri analizi. Dinamik tipli, tür bildirimi gerekmez. Satır sonunda ; varsa sonuç ekranda gösterilmez, yoksa Command Window'a yazılır.

Python

Sade, açık kaynak, yorumlanan. Süslü parantez yok; bloklar girintiyle belirlenir, girinti hatası çalışma hatasıdır. Noktalı virgül genelde gerekmez. Dinamik tipli, büyük-küçük harf duyarlı.

MATLAB ile Python'u karıştırma. İkisinde de input( var, ama MATLAB tek tırnak kullanır ve satırı genelde ; ile bitirir. Python çift tırnak kullanır, sayı için int() veya float() ile sarar ve ; koymaz.

// C, C++, C#, Java
for (baslangic; kosul; adim) { ... }
while (kosul) { ... }
do { ... } while (kosul);

% MATLAB
for i = baslangic:adim:bitis
  ...
end
while kosul
  ...
end

# Python
for i in sira:
    ...
while kosul:
    ...

// C, C++, C#, Java
if (kosul) islem1;
else islem2;

switch (degisken) {
  case 1: islemler; break;
  default: varsayilan;
}

x = (kosul) ? deger1 : deger2;

% MATLAB
if kosul
  islemler
elseif kosul2
  islemler
else
  islemler
end

Python için 6. hafta slaytlarında for … else ve while … else yapıları da var. ? üçlü operatörü koşul doğruysa birinci, yanlışsa ikinci değeri değişkene aktarır.