Günlük hayatta farkında olmadan birçok işlemi belirli bir sıraya göre yaparız. Sabah uyanıp okula hazırlanırken, yemek yaparken veya bilgisayarda bir işlem gerçekleştirirken aslında bir algoritma izleriz.
Bilgisayar bilimlerinde ise algoritmalar, programların ve yazılımların temelini oluşturur. Bu yazıda algoritmanın ne olduğunu, günlük hayattaki yerini ve nasıl oluşturulması gerektiğini basit ve anlaşılır örneklerle öğreneceğiz.
Algoritma Nedir?
Algoritma, bir problemi çözmek veya belirli bir amaca ulaşmak için takip edilen mantıklı ve sıralı adımlardan oluşan bir yol haritasıdır. Bir algoritma, başlangıcı ve bitimi belli olan, adım adım ilerleyen bir süreci ifade eder.
Bilgisayarlar, insan beyni gibi düşünemezler. Onlara ne yapacaklarını söyleyen talimatlara ihtiyaç duyarlar. Algoritmalar, bilgisayarların anlayabileceği ve uygulayabileceği adım adım talimatlardır. Ancak algoritmalar sadece bilgisayarlarla sınırlı değildir!
Gündelik hayatımızda da sık sık algoritmalardan faydalanırız. Aşağıda her gün defalarca yaptığımız el yıkama işleminin algoritmasını inceleyelim.
El Yıkama Algoritması
- Başla
- Musluğu aç
- Elleri suyla ıslat
- Sabunu al ve ellere uygula
- Elleri 20 saniye boyunca ovalayarak yıka
- Ellerini suyla durula
- Musluğu kapat
- Ellerini kurulamak için havlu kullan
- Bitir
“Algoritma” kelimesi 9. yüzyılda yaşamış Horasan doğumlu matematikçi Ebu Cafer Muhammed İbn-i Musa el Harezmi’nin (al-Khowarizm) adından gelmektedir. M.S. 825 yıllarında “Kitab el cebr ve’l mukabele” başlığıyla çok etkili olmuş bir matematik ders kitabı yazmıştır. Eskiden kullanılmakta olan “algorizma” teriminin yerini bugünkü kullanımda “algoritma” kelimesinin almış olması “aritmetik” kelimesi ile kurulan bir ilişki ile ilgilidir.
Bir Algoritma Hazırlarken Dikkat Edilmesi Gerekenler
- Algoritmalar “Başla” komutu ile başlar ve “Bitir” komutu ile sonlanır.
- Algoritmaların mutlaka bir başlangıcı ve sonu olmalıdır.
- Tüm adımlar mantıklı ve sıralı olmalıdır.
- Her adım net bir şekilde ifade edilmelidir.
- Adımlar doğru sırayla yapılmalıdır.
- Algoritmalar oluşturulurken tüm olasılıklar göz önünde bulundurulmalıdır.
- Algoritmalar yazılırken yapılan işlemler emir kipiyle ifade edilir.
Günlük Hayattan Algoritma Örnekleri
Algoritmalar sadece kodlamada değil, hayatımızın her alanında karşımıza çıkar. İşte günlük hayatta fark etmeden kullandığımız bazı algoritma örnekleri:
Çay Demleme Algoritması
- Başla
- Çaydanlığa su koy
- Çaydanlığı ocağa koy ve kaynat
- Demliğe çay ekle
- Kaynamış suyu demliğe dök
- 10-15 dakika demlemeye bırak
- Bardaklara çay dök ve servis et
- Bitir
Okula Gitme Algoritması
- Başla
- Uyan
- Elini, yüzünü yıka
- Kahvaltı yap
- Üniformanı giy
- Çantanı kontrol et
- Evden çık
- Okula git
- Bitir
Bilgisayarı Kapatma Algoritması
- Başla
- Açık uygulamaları kaydet ve kapat
- “Başlat” menüsünü aç
- “Bilgisayarı Kapat” seçeneğini seç
- Bilgisayarın kapanmasını bekle
- Bilgisayarın kapandığını kontrol et
- Bitir
İki Sayının Toplamı Algoritması
- Başla
- Birinci sayıyı gir
- İkinci sayıyı gir
- Birinci sayı ve ikinci sayıyı topla
- Sonucu ekrana yaz
- Bitir
ATM’den Para Çekme Algoritması
- Başla
- Banka kartını ATM’ye tak
- Şifreni gir
- Eğer şifre yanlışsa, 3. adıma dön
- Eğer doğruysa, işlem menüsüne git
- “Para Çekme” seçeneğini seç
- Çekmek istediğin tutarı gir
- Eğer bakiye yetersizse, 7. adıma dön
- Eğer hesapta yeterli bakiye varsa, parayı al
- Kartını al ve ATM’den ayrıl
- Bitir
Yumurta Haşlama Algoritması
- Başla
- Tencereye su koy
- Yumurtaları suya yerleştir
- Ocağı aç
- Suyun kaynamasını bekle
- Eğer kaynamadıysa, 5. adıma dön
- Eğer su kaynıyorsa, 8. adıma git
- Kaynadıktan sonra 5 dakika bekle
- Süre dolduysa, ocağı kapat
- Yumurtaları soğuk suya koy
- Yumurtaların kabuğunu soy
- Servis et
- Bitir
Bu örneklerden de görüldüğü gibi, algoritmalar hayatımızı kolaylaştıran ve sistemli bir şekilde işleri yapmamızı sağlayan talimatlardır.
Google’ın tüm internet servislerine ait algoritmalar, yaklaşık 2 milyar satırlık bir kod bütününden oluşmaktadır.
Algoritmada Operatör ve Değişken Kullanımı
Özellikle bilgisayarlar için bir program yazmadan önce hazırlanan algoritmalarda değişken ve operatörler sıklıkla kullanılmaktadır.
Algoritmalar genellikle günlük konuşma dili ile yazılmaktadır. Ancak yazılan adımlarda değişken ve operatörlerin kullanımı algoritmaları daha anlaşılır hale getirmektedir.
Aşağıda iki sayının ortalamasını ekrana yazdıran programın hem günlük konuşma diliyle hem de değişken ve operatörler kullanılarak yazılmış algoritması verilmiştir.
Algoritması yazılan bu programda, kullanıcının gireceği sayı değerleri ve bu değerlere göre elde edilecek sonuç farklı olacağından sayi1, sayi2 ve sonuc değerleri değişken olarak tanımlanmıştır.
Hesaplama işlemi yapılırken de aritmetiksel operatörlerden + ve / operatörü, karşılaştırma operatörlerinden ise = operatörü kullanılmıştır. İşlem önceliğini belirtmek için ise (sayi1+sayi2) işlemi parantez () içerisine yazılmıştır.
Algoritmanın Önemi
Algoritmalar, problem çözme ve süreçleri otomatikleştirme açısından büyük bir öneme sahiptir. İşte algoritmaların neden önemli olduğuna dair bazı temel noktalar:
- Problemleri, sistematik çözmemizi sağlar.
- Algoritmalar, karmaşık görünen problemleri adım adım çözmemize yardımcı olur.
- Algoritmalar, bilgisayar bilimlerinin temelini oluşturur.
- Bilgisayar programları, robotlar ve uygulamalar algoritmalar üzerine kuruludur.
- Günlük hayatta planlı hareket etmemize yardımcı olur.
- Yapmamız gereken işleri belli bir düzenle sıralamamızı sağlar.
- Kodlamaya geçişte temel bir basamaktır.
- Akış diyagramları ve programlamaya geçmeden önce algoritmaları doğru anlamak gerekir.
