C programlama hakkında geçenler de bir yazı yazmıştım. Giriş yazısı olarak basit ve açıklayıcı olan yazıdan sonra ilk dersimiz olan Problem Çözme ve Algoritma hazırlama işlemlerine değineceğiz.

Bilgisayarlar, işlemciler, çekirdekler -Hiyerarşik olarak-, bilindiği kadarıyla insanlardan daha hızlı işlem yapabilme gücüne sahip olsalar dahi, yapılan işin arkasında her zaman bir insan gücünün bulunduğu inkar edilmez. En basitinden bilgisayarın zeka’sı dahilinden kendisinden herhangi bir aritmetik işlem yapmasını istememiz komik bir durumdan öteye gitmeyecektir. Zira bilgisayarların zekalarından sözetmemiz mümkün değildir -Son dönemdeki “Yapay Zeka” projeleri haricinde-.

Bilgisayardan herhangi bir işlem için istekte bulunmadan önce yapılması gereken işlemin ayrıntılarının tarafımızdan hazırlanması ve bilgisayarı bu işlem için uyarmamız, bilgilendirmemiz, en yaygın anlamıyla Programlama‘mız gerekmektedir. “Problem Çözme” bu aşama da devreye girmektedir.

Problem Çözme esasları

Herhangi bir işlem öncesi, işlemin ayrıntılarının belirlenmesi ve düzgün bir şekilde bilgisayara aktarılması için izlenmesi muhtemel yollar sırası ile;

» Problemin tanımı,
» Çözüm yollarının tespit edilmesi,
» Algoritmasının hazırlanması,
» Akış diyagramının çizilmesi,
» Uygun bir programlama diliye bilgisayar diline çevrilmesi,
» Hazırlanan programın test edilmesi,
» Uygulama (Pratik).

Problem çözme esasları ile ilgili olarak izlenmesi gereken yollara biraz değinecek olursak,

» Problemin tanımı: Yapılması istenen işlemin adımlarında öncelikle problemin açık bir şekilde belirlenmesi gerekir, Tanımlanması gereken problem en ince ayrıntılarıyla anlaşılmalıdır ki sonrasında çıkacak ufak bir detayın büyük sorunlara yolaçmasının önüne geçebilmek ancak bu şekilde mümkün olabilir. Daha sonra da çözülecek problemin hangi aşamalardan geçmesi gerektiğine karar verilir.

Problem tanımının önemi!

En basitinden 2 sayının toplanması için hazırlanan programda, kişinin sayı yerine harf girmesi büyük problemlere yol açmayabilir fakat hazırlanan herhangi bir Stok takip programı‘nda aynı işlem geri dönülemez sonuçlar doğurabilir .

» Çözüm yollarının tespiti: Problem çoğu zaman tek bir çözüm yolu izlenerek çözülebiliyor olsa da bazen birden fazla çözüm yolu ortaya çıkabilir, bu gibi durumlar da en iyi, en sade, en anlaşılır çözüm yolunun seçilmesi;

• Bilgisayarın yükünü hafifletir,
• Programcının yükünü hafifletir,
• Çözüm yolunda çıkacak olan problemlerin onarılmasını kolaylaştırır.

Bir problemin çözüm yolu tespit edilirken;

» Problemin amacı hakkında bilgiler belirlenir.
» İstenilecek olan bilgiler belirlenir -Veri girişleri-,
» Kullanılacak olan tipler, veri yapıları, formlar belirlenir,
» Program sonunda çıkabilecek sonuçlar belirlenir -Veri çıkışları-,
» Sonuçların kullanıcıya nasıl aksettirileceği belirlenir -Ekran’a, yazıcıya, vb-.

» Algoritmanın hazırlanması: Algoritma hazırlamak, program yazmanın sadece kalem-kağıt kullanılarak yapılması işlemidir. Algoritmasını hazırladıktan problemin %51′inin bittiğini rahatlıkla söyliyebiliriz, bundan sonrası sadece istenilen programlama diliyle hazırlanan algoritmanın bilgisayarın anlayacağı dile çevrilmesi ile ibarettir.

Algoritma hazırlama aşamaları;

» İşlem akışının belirlenmesi,
» Ortaya çıkacak durumlara göre kullanılacak şartların belirlenmesi,
» Belirlenen şartlara göre yapılacak işlemlerin ifade edilmesi
Şeklinde özetleyebiliriz…

Algoritma uygulamalarında işlem akışı yukarıdan aşağıya doğru adım adım ilerlenmesi ile sonuçlanır. Eğer akış içerisinden birden fazla kullanılacak adımlar var ise, bu adımlara Geri dönüş‘ler yapılabilir. Akış diyagramlarında her adımın bir numara ile belirtilmesi gerekmektedir.

Örnek bir algoritma - İki sayının toplamını hesaplayan algoritma

Adım adım ilerleyecek olursak;

» Problemin tanımı: Kullanıcıdan iki sayı istenerek bu iki sayının toplamını tekrar kullanıcıya geri verecektir.

» Çözüm yolunun tespiti:

• Başlangıçta iki sayı girilmelidir,
• Girilen sayıların toplamı hesaplanlamalıdır,
• Sonuç görüntülenmelidir.

» Algoritmanın hazırlanması:

1. Başla
2. Birinci Sayının girilmesi ( A )
3. İkinci Sayının girilmesi ( B )
4. Toplama işlemi ( T=A+B )
5. Sonucun görüntülenmesi ( T )
6. Son

Basit bir algoritma olduğu için çok fazla ayrıntıya girilmesine gerek duyulmadan, kısa bir şekilde Problemin tanımı, Çözüm yolunun tespiti ve Algoritmanın hazırlanması‘nı yapmış bulunuyoruz. Burada dikkatinizi çekebilecek olan parantez içlerinde bulunan A, B, T=A+B, gibi ifadeler olabilir. Programlama dillerinde dışarıdan alınan veya program içerisinde kullanılacak veriler ya da değerler için belirli atamalar yapılmaktadır. Bu atama işlemlerinde verilerin ya da değerlerin atandığı ifadeler Değişken adını alır.Yani yukarıdaki algoritma da kullanıcıdan istendiği varsayılan 2. işlem basamağındaki Birinci sayı, program içerisinde A değişkenine atanmıştır. Değişkenler ile ilgili detaylı bilgiye ileriki bölümlerde değineceğiz. Şimdi aynı şekilde bir de içerisinde Geri Dönüş aşaması bulunduran algoritma hazırlayalım.

Örnek bir algoritma - Girilen 10 sayının toplam ve ortalamasını hesaplayan algoritma

Adım adım ilerleyecek olursak;

» Problemin tanımı: Rastgele 10 adet sayı girilecektir, bu sayıların toplamı ve ortalamalarını hesaplanıp tekrar geri verecektir.

» Çözüm yolunun tespiti:

• Bir döngü sistemi ile 10 adet sayı girilir,
• Her sayı girildiğinde toplam değere dahil edilir,
• 10 adet sayı girildiğinde ortalama hesaplanır,
• Toplam ve ortalama değerleri gösterilir.

» Algoritmanın hazırlanması:

1. Başla
2. S=0, T=0
3. Sayıyı gir ( X )
4. T=T+X
5. S=S+1
6. Eğer S<10 ise 3 no’lu adıma git
7. ORT=T/S yada ORT=T/10
8. Ortalama= ( ORT )
9. Toplam=( T )
10. Son

Önceki algoritmadan biraz daha detaylı bir algoritma hazırlamış olduk, burada da dikkatinizi çekecek bir iki nokta olabilir. Bunlardan ilki ikinci aşama‘daki yapılan işlem yukarıda bahsetitiğimiz Değişken kavramında, değişkene değer atama işlemi‘dir. Sağdaki değer, soldaki ise değişkendir. Diğer bir değişle sağdaki değer soldaki değişkene atanır. Bazı programlama dillerinde değişkenler tanımlandığında atama yapılmaması dahilinde programlama dili otomatik atamalar yapabilmektedir, bu şekilde çıkabilecek karışıklıklara yol açmamak için değer atamaları kesinlikle atlanılmaması gereken bir konudur. Bir diğer nokta ise altıncı adım‘da yapılan işlem basamağı olan Döngü sistemi‘dir. Algoritmayı ilk başta gördüğünüzde çözüm yolu için girilecek her sayı için bir adet değişken yani toplamda on adet ayrı değişken tanımlamak bir çözüm yolu olabilir. Fakat çözüm yolu belirlenirken bahsettiğimiz bir diğer konu ise en etkili ve kısa olan çözüm yolunun benimsenmesi olduğunu da unutmamak gerekir. Burada da programlama dillerinde vazgeçilmez bir unsur olan Döngü sistemi devreye girmektedir.

İşte yukarıdaki algoritmamızda kullandığımız döngü sistemi bu işlemlerden ibarettir. Döngü sistemini inceleyecek olursak, ikinci adımda 0 (sıfır) değerini atadığımız ( S ) değişkenine, beşinci adımda bir arttıma işlemi uyguluyoruz -Değişkene değer atama-. 0=0+1 şeklinde atanan işlem sonucunda S değişkenini değeri 1 oluyor, bir sonraki işlemde 1=1+1′den S değişkenini değeri 2 oluyor ve bu şekilde artarak devam ediyor ta ki altıncı adımdaki Eğer S<10 ise 3 no’lu adıma git şartına kadar bu adımda neler olduğuna biraz daha ayrıntılı bir şekilde bakalım;

» S değişkeni 9 olduğunda 3 no’lu adıma gidiyor,
» Tekrar bir sayı alıyor,
» Alınan sayı toplam değerine dahil ediliyor,
» S değişkeni bir arttırılıyor,
» Altıncı adımda S<10 ifadesi doğru olmadığından yani 10<10 yanlış olduğundan -10, 10′dan küçük müdür ?- altıncı adımdan yedinci adıma geçiliyor ve döngü sona ermiş oluyor. Daha sonra da
» Ortalama değeri hesaplanıyor,
» Toplam değeri ile ortalama değeri çıktı olarak veriliyor.

Döngü sistemlerine daha sonraki konularımızda detaylı olarak değineceğiz…

Cystem Enginarı'nın notu

Problem çözme ve Algoritma hazırlama işlemleri C programlama ile bütünleştirilmemesi gereken kavramlardır. Bütün programlama dillerinde varolan bir kavramdır, programcı -Coder- için vazgeçilmezler arasında  olması gerekmektedir, program yazmada büyük kolaylık sağlamaktadır. Ufak programlarda faydası gözardı edilsede büyük çaplı programlarda çok gerekli işlemlerdir. Algoritmalar oldukça zevklidir. Yemek hazırlamaya benzer ;

1. Ocağı yak,
2. Tencereyi ocağa koy,
3. Tencerenin içine su koy,
4. Suyun ısınmasını bekle,
5. Eğer su ısındıysa, içine malzemeleri koy 7. adıma git,
6. Isınmadıysa 4. adıma git,
7. 30 dakika sonra ocağı kapat -tahmini bir değer-

Komik gibi görünsede, mantıklı düşünmeniz sonucunda algoritmanın, günlük hayatta yaptığımız planlı işlerin bir diğer adı olduğunu inkar edemeyiz

Hatta programlama işini ilerlettiğiniz takdirde, kendinizi geliştirmeniz sonucu, kendi algoritmalarınızı yazabilir ve etrafa hava atabilirsiniz ,