Bilişim Teknolojileri - 16 - Temel Algoritmalar

8/9/2019 Biliim Teknolojileri - 16 - Temel Algoritmalar

1/47

T.C.

MLL ETM BAKANLII

MEGEP(MESLEK ETM VE RETM SSTEMNN

GLENDRLMES PROJES)

BLM TEKNOLOJLER

TEMEL ALGORTMALAR

ANKARA 2007


2/47

Milli Eitim Bakanl tarafndan gelitirilen modller;

Talim ve Terbiye Kurulu Bakanlnn 02.06.2006 tarih ve 269 sayl Karar ileonaylanan, Mesleki ve Teknik Eitim Okul ve Kurumlar nda kademeli olarakyaygnlatrlan 42 alan ve 192 dala ait ereve retim programlarndaamalanan mesleki yeterlikleri kazandrmaya ynelik gelitirilmi retim

materyalleridir (Ders Notlardr).

Modller, bireylere mesleki yeterlik kazandrmak ve bireysel renmeyerehberlik etmek amacyla renme materyali olarak hazrlanm, denenmek vegelitirilmek zere Mesleki ve Teknik Eitim Okul ve Kurumlarndauygulanmaya balanmtr.

Modller teknolojik gelimelere paralel olarak, amalanan yeterliikazandrmak koulu ile eitim retim srasnda gelitirilebilir ve yaplmasnerilen deiiklikler Bakanlkta ilgili birime bildirilir.

rgn ve yaygn eitim kurumlar, iletmeler ve kendi kendine mesleki yeterlikkazanmak isteyen bireyler modllere internet zerinden ulalabilirler.

Baslm modller, eitim kurumlarnda rencilere cretsiz olarak datlr.

Modller hibir ekilde ticari amala kullanlamaz ve cret karlndasatlamaz.


3/47

i

NDEKLERNDEKLER..........................................................................................................................iAIKLAMALAR ....................................................................................................................iiGR .......................................................................................................................................1RENME FAALYET-1.....................................................................................................31. SIRALAMA .........................................................................................................................3

1.1. Ekleme Sralamas ..........................................................................................................41.2. Balon Sralamas ............................................................................................................71.3. Kabuk Sralamas ...........................................................................................................81.4. Hzl Sralama .............................................................................................................. 101.5. Sralama Algoritmalar ................................................................................................. 12UYGULAMA FAALYET ............................................................................................... 14LME VE DEERLENDRME .....................................................................................15

RENME FAALYET-2................................................................................................... 162. ARAMA .............................................................................................................................16

2.1. Sral (Ardk) Arama..................................................................................................162.2. kilik Arama .................................................................................................................182.3. Kyma (Hashing) Yntemi...........................................................................................19

2.3.1. Kyma Fonksiyonu ..............................................................................................192.3.2. Kyma Ynteminde akmalar ..........................................................................202.3.3. Kyma Ynteminde Arama.................................................................................. 20

UYGULAMA FAALYET ............................................................................................... 22

LME VE DEERLENDRME .....................................................................................23RENME FAALYET-3................................................................................................... 243. KOD YLETRME .........................................................................................................24

3.1. Doru Veri Yapsn Semek ....................................................................................... 243.2. Doru Algoritmay Semek .........................................................................................253.3. Kaynak Kodu yiletirmek ...........................................................................................25UYGULAMA FAALYET ............................................................................................... 29LME VE DEERLENDRME .....................................................................................30

MODL DEERLENDRME ..............................................................................................31CEVAP ANAHTARLARI .....................................................................................................32SZLK ................................................................................................................................ 33

KOD RNEKLER................................................................................................................34NERLEN KAYNAKLAR..................................................................................................42KAYNAKA .........................................................................................................................43

NDEKLER


4/47

ii

AIKLAMALARKOD 481BB0028

ALAN Biliim Teknolojileri

DAL/MESLEK Alan Ortak

MODLN ADI Temel Algoritmalar

MODLN TANIMISralama ve arama ile ilgili program yazm, koduiyiletirme ile ilgili renme materyalidir.

SRE 40/24

N KOUL Veri Yaplar modln alm olmak.

YETERLK Temel algoritmalar yapmak

MODLN AMACI

Genel AmaGerekli ortam salandnda, sralama ve arama ile

ilgili algoritmalar yazabilecek, programlamann sonaamas olarak kodu iyiletirebileceksiniz.Amalar

1. Sralama yapabileceksiniz.2. Arama yapabileceksiniz.3. Kodu iyiletirebileceksiniz.

ETM RETMORTAMLARI VEDONANIMLARI

Bilgisayar laboratuvar ve bu ortamda bulunan;bilgisayar, yazc, bilgisayar masalar, kt, kalem, lisansliletim sistemi program ve ak diyagram sembolleri ileilgili panolar.

LME VEDEERLENDRME

Her faaliyet sonrasnda o faaliyetle ilgilideerlendirme sorular ile kendi kendinizideerlendireceksiniz. Modl iinde ve sonunda verilenretici sorularla edindiiniz bilgileri pekitirecek,

uygulama rneklerini ve testleri gerekli sre iindetamamlayarak etkili renmeyi gerekletireceksiniz.Srasyla aratrma yaparak, grup almalarna katlarak veen son aamada alan retmenlerine danarak lme vedeerlendirme uygulamalarn gerekletireceksiniz.

AIKLAMALAR


5/47

1

GRSevgili renci,

Her eyden nce herkes bir programlama dilini renebilir. Bilgisayar programlamayksek bir zek ve matematik bilgisi gerektirmez. Sadece asla vazgememe sabr verenme istei yeterlidir.

Programlama bir hnerdir. Baz insanlar doal olarak dierlerinden daha iyidir, amaherkes pratik yaparak iyi olabilir. Baaramamaktan korkmak yerine, kendinizi bu maharetevererek, renmek iin uran. Programlama elencelidir, fakat yanl almayntemleriyle sinir bozucu olabilir ve zamannzn boa gemesine neden olabilir. Busebeple bu modlleri takip ederek, en az sknt ve en yksek memnuniyet ile programlamayreneceksiniz.

Bu modl ile kazanacanz bilgiler sralama ve arama ile ilgili program yazmak vekodu iyiletirme yntemlerini kullanmaktr. Modl bitirdiinizde anlamadnz yerleritekrar okuyup, uygulaynz.

Bu modl programlama temelleri modllerinin ilk drt modlnde gsterilenkonularn bir araya gelmi hlidir. Takldnz yerlerde eski modllerdeki bilgilere (diziler,veri yaplar, dngler) geri dnerek uygun konulara gz atnz.

GR


6/47

2


7/47

3

RENME FAALYET-1

Programda sralama ile ilgili ksmlar yazabileceksiniz.

Bu faaliyet ncesinde hazrlk amal aada belirtilen aratrmafaaliyetlerini yapmalsnz.

Kitaplnzda kark hlde bulunan ansiklopedilerinizi veya dergilerinizi nas lsral hle getirirsiniz? Dzenli olarak durmasnn faydalar neler olabilir?

Bir yerden bir yere gitmek iin birok alternatifiniz olabilir. En avantajl yolunasl seersiniz? En ksa yol bulma problemi ile ilgiliaratrma yapnz. rnein IETT sitesini ve GoogleEarth programlarn inceleyebilirsiniz.

Doada bulunan motifler, simetri ve fraktal hakkndaaratrma yapnz. Mesela Fibonacci say dizisi ileayieinin ekirdekleri ayn ekilde sralanr.

1. SIRALAMA

Genellikle sralama (sorting) ilemlerini veritabannda kullanrz.sim bilgileri harf srasnda, telefon bilgileri alan kodlarna sral olarakistenebilir. Programmz bu olanaklar salamaldr. ok gerekli olan bu

ilemlerin algoritmas karmak olabilir. Programnzn sralama hz danemlidir. rnein 15 ismin sralanmas dakikalarca srmemelidir.

RENME FAALYET1

AMA

ARATIRMA


8/47

4

Bu blmde greceiniz bilgisayar bilimi almalar, en ksa srede en etkili ekilde

sralama iin dzenlenmitir.

Byk O Gsterimi

Bir algoritmann etkinliini lmek iin bilgisayar programclar Byk OGsterimini tasarlamlardr. Byk O, bir algoritmann ynetmesi gereken bilgimiktarnn ilenme hzn ler.

Programclar genellikle ayn miktardaki verinin, farkl algoritmalardaki ilem sresinibilmek isterler. Ortalama ve en kt durum senaryosu retirler. Byk O sayesindeprogram iin en uygun algoritma seilir.

Mesela isimlerin sralanaca bir algoritmada, isimlerin says programn hznetkiler. Bu O(n) ile gsterilir. O sralama bykl, n de nesne saysdr. nboyutundaki bir problemin zmnde geen adm says T(n) = 4n - 2n + 2 olarakbulunabilir.

1.1. Ekleme Sralamas

Ekleme sralamas (insertion sort) aslnda bir kart oyunundaki kartlarn sralanmasnabenzetilebilir. Dank durumdaki kartlardan iki tanesini elinize alrsnz, ncsndierlerinin yannda uygun bir yere eklersiniz. Her kart aldnzda dierlerinin iindenuygun olan yere eklersiniz. Bylece kartlar sral hle gelir.

Bu yntem ile basite program, kark olan saylar u admlar ile sralar:1. lk iki eleman listeden al np, karlatrlr, gerekirse yerleri deitirilir.2. Bir sonraki eleman alnp, nceki sral elemanlar iinde uygun yere eklenir.3. kinci adm sralama bitene dek tekrar edilir.

Resim 1.1: Ekleme sralamas yntemi


9/47

5

Ekleme sralamasnda nce diziye* rastgele deerler ykleriz. Dizinin ikinci

elemanndan balayan bir ana dng iinde program yazarz. Bir sonraki dizi eleman geiciolarak bir deikene aktarldktan sonra, bu deeri aktif dizi eleman ile karlatrrz. Eergeici deer kk ise baka bir dngde, sral olan ksmda bu deerin yeri bulunur. Dizisralanana dek bu ilem devam eder.

Ekleme Sralamas programnn 5 elemanl dizi iin ak emas aadaki gibidir:

Resim 1.2: Ekleme Sralamasnn ekran grnts

Ekleme sralamas rneinin sahte kodlarn yaznz.

* Diziler, programlama dillerinde genellikle 0 veya 1 indis deeri ile balarlar.


10/47

6

Resim 1.3: Ekleme sralamas ak emas


11/47

7

1.2. Balon Sralamas

Balon sralamasnda (bubble sort) kark durumdaki saylar suyun iindeki balonlargibi hareket ederek yerlerini bulurlar. Say lar tekrarl olarak kontrol edilerek yakn saylar biraraya getirilir.

1. lk iki eleman karlatrlr, gerekirse yerleri deitirilir.2. Listede bir sonraki elemana gidilerek, bir nceki eleman ile karlatrlr.3. Liste sonuna kadar 2. adm tekrar edilir.4. 1 ve 3. adm, tm listenin sralamas bitene dek tekrar edilir.

Resim 1.4: Balon sralamas yntemi

nce veri listesi hazrlanr. n artl bir ana dng iine, snrlar ilk elemandansondan bir nceki elemana kadar olan bir dng yaplr. Seili elemann deeri ile dizininsonraki elemannn deeri karlatrlr. Eer byk ise iki dizi eleman yer deitirilir. Dizisonuna kadar tarama ve yer deitirme ilemleri devam eder. Bu dng tekrar edilir ve

deiiklik kalmam ise ana dng sonlandrl r.

Balon sralamas rneinin sahte kodlarn yaznz.

Resim 1.5: Balon sralamasnn ekran grnts, 13 rakamna dikkat ediniz


12/47

8

Resim 1.6: Balon sralamas ak emas

Her iki algoritmann ilem admlarn karlatrnz. Kark listenin ka admdasralandn bulunuz.

Dizilerin maksimum snrlarn deitirerek, ka admda sralamann bittiini testediniz.

1.3. Kabuk Sralamas

Kark durumdaki listede, en sondaki eleman en baa getirmek zaman kaybdr. Busebeple programclar kabuk sralamas (shell sort) algoritmasn gelitirmilerdir.

Bl ve ynet mant ile tm dizinin sralanmas yerine, kk paralar halinde dizi

sralanr. Kk listeler sralandktan sonra, listeler birletirilir.


13/47

9

Aslnda kabuk sralamas balon ve ekleme sralamasn hzlandrmak iin

gelitirilmitir. Yani farkl bir sralama algoritmas deildir.1. Byk liste kk listelere blnr.2. Kk liste balon veya ekleme sralamas ile sralanr.3. Resim 1.7deki rnekte 15 ve 29 rakam sralanmasna gerek yoktur. 16 ve 4

rakam sralanr, 78 ise ileme girmez.4. 3. admda sadece 4 ve 16nn yeri deiir, tekrar dizi kk listelere blnr.5. Dizide 15, 78 ve 16 sralanr, 4 ve 29 rakamlarnn sralanmas na gerek yoktur.6. Liste sralamas tamamlanana kadar 2 ve 4. admlar tekrarlanr.

Resim 1.7: Kabuk sralamas yntemi

Kabuk sralamas sahte kodlar aadaki gibidir. Ak emasn hazrlaynz.

Resim 1.8: Kabuk sralamas ekran grnts


14/47

10

Bala

Saysal Dizi Veriler(5)

Saysal i, Geici, Dur, Ge, X, Snr

Yaz; "Sralanacak veriler:"Dng i = 1, 5, 1

Veriler(i) = Rasgele(100)

Yaz; Veriler(i)

Dng Bitti

X = tamsay(5 / 2)ken (X > 0)

D u r = 0

Snr = 5 Xken (Dur = 0)

G e = 0

Dng i = 1, S

n

r, 1

Eer (Veriler(i) > Veriler(i + X)) seGeici = Veriler(i)

Veriler(i) = Veriler(i + X)

Veriler(i + X) = Geici

Ge = 1

Eer BittiDng Bitti

Snr = G e XEe r G e = 0 s e D u r = 1

ken Bitti

X = tamsay( X / 2 )ken BittiYaz; "Sral liste:"

Dng i = 1, 5, 1Yaz; Veriler(i)

Dng Bitti

Bitir

1.4. Hzl Sralama

Hzl sralama (quick sort) dier yntemlere gre daha ok kullanl r. Bu yntemdelistenin ortasndan bir eleman alnr, elemann deerine gre sol veya sadaki deerler yerdeitirir.

Resim 1.9: Hzl sralama yntemi


15/47

11

Liste yarya blndkten sonra, her ayrlan para tekrar yarya blnr. Alt paralar

kendi aralarndasralanr. Kk paralar birletirilerek tm listenin sral hali oluturulur.1. Listenin ortasndan bir eleman seilir. Seili elemandan byk olan elemanlar

saa, kk olanlar sola yer deitirilir.2. 1. adm listenin her yars iin tekrar edilir.3. Kk listeler birletirilir, sral liste elde edilir.

Kendini tekrar eden fonksiyonlara tekrarlamal - recursive fonksiyon denir. Basitolarak fonksiyonun kendini armasdr. Hzl sralamada bu yntem kullanlyor. Busebeple sralama iin alt program yapmamz gereklidir.

Resim 1.10: Hzl Sralama ekran grnts Hzl sralamann sahte kodlarn yaznz. Ak emasn test ediniz. Kendiniz 5 adet rastgele rakam seerek, bu deerleri adm

adm deneyiniz.

Sralama ynn bykten ke doru yapmak iin ak emasnda ne gibi birdeiiklik yap lmaldr?

Resim 1.11.a: Hzl sralamann ana program


16/47

12

Resim 1.11b: Hzl sralama ynteminin ak emas

1.5. Sralama Algoritmalar

Ekleme, balon, kabuk ve hzl sralama yntemleri ile kark listelerin deiikmetotlar ile sralanabildiini grdnz.

Genellikle kk listelerde ekleme sralamas, neredeyse sral olan bir listede balonsralamas, hz gerektiren yerlerde hzl sralama kullanlr. Fakat kodlamak iin gerekenzamandan tasarruf etmek iin, programc lar dilin iine hazr bulunan sralama komutlarntercih ederler. rnein, u ekilde bir komut olabilir:

srala diziAdi, ilkEleman, sonEleman

Dilin kendi komutunu kullanmanz tavsiye edilir, fakat komut yaval a neden oluyorise, kendi algoritmanz oluturunuz.


17/47

13

Resim 1.12: Hazr komut kullanarak sralama ilemi

Hazr sralama ynteminin sahte kodunu yaz nz.

Resim 1.13: Hazr sralama komutu ile liste sralamak


18/47

14

UYGULAMA FAALYET

lem Basamaklar neriler1. 5 adet kark hlde tam say deerseiniz.

Aadaki tablodan belli bir stunuseebilirsiniz.

2. Deerlerin hangi yntem ilesralanacana karar veriniz.

Genellikle kk listelerde balon sralamas,daha uzun listelerde eklemeli ve hzl sralamatercih edilir.

3. Kark haldeki saylar sralaynz. Ak emasn izerek, setiiniz deerlerisralaynz.

4. Ekrana saylar listeleyiniz. Listedeki en byk ve en kk deerleriistatistik amal belirtebilirsiniz.Saylarn ortalama ve toplamlarn bulmailemlerini yapabilirsiniz.

5. Program yazarak ka admdasralandn bulunuz

Dier algoritmalar ile ilemlerin bitmesi iingereken adm says karlatrlabilir.

rnek alnabilecek deerler:Szck Resim Sayfa Aratrma rnekler

Modl 1 8664 65 54 44 14Modl 2 8048 29 52 52 36

Modl 3 6261 29 41 22 15Modl 4 4700 31 36 19 10Modl 5 5608 27 39 16 12

UYGULAMA FAALYET


19/47

15

LME VE DEERLENDRME

OBJEKTF TESTLER (LME SORULARI)

Aadaki sorulardan; sonunda parantez olanlar doru / yanl sorulardr. Verilenifadeye gre parantez iine doru ise D, yanl ise Y yaznz. kl sorularda uygun kkiaretleyiniz.

1. () Bilgisayardaki dosya ve klasrler diskte isimlerine gre sralanm olarak tutulur.

2. () Ksa algoritmalar karmak algoritmalardan daha hzl alr ve hemen sonucu

bulur.

3. () Listenin tamamn tarayan sralama yntemine balon sralamas denir.

4. Aadaki sralama yntemlerinden hangisi hemen hemen sral deerler iin tercihedilir?A) EklemeliB) BalonC) KabukD) Hzl

5. Aadaki sralama yntemlerinden hangisi dier sralama yntemlerinden birinikullanr?A) EklemeliB) BalonC) KabukD) Hzl

6. Aadaki sralama yntemlerinden hangisi genellikle en az admda ilemi tamamlar?A) EklemeliB) BalonC) Kabuk

D) Hzl

LME VE DEERLENDRME


20/47

16

RENME FAALYET-2

Programda arama ile ilgili ksmlar yazabileceksiniz.

Bu faaliyet ncesinde hazrlk amal aada belirtilen aratrmafaaliyetlerini yapmalsnz.

Bilgisayarnzdaki dosya ve klasrlerin aranmasn naslyapyorsunuz? Dosya iindeki bilgileri de arayabilirmisiniz? Daha hzl nasl arama yaplabilir?

nternet sayfalarnda arama imkn nasl salanyor? Aramamotorlarnn gelimi arama seeneklerini inceleyiniz.

Elektronik posta adreslerine gereksiz mesajlar gelebilir. Butr mesajlar bulan algoritmalar aratrnz. MeselaBayesian Filtreleme Algoritmas gibi

2. ARAMA

Sralama admndan sonra en nemli konu arama ilemidir. sim ve adres bilgilerinisaklayan bir programda, bilgilerin sralanmas ve aranmas algoritmalarna ihtiya duyulur.rnein; Ankarada yaayan F harfi ile balayan isimlerin listelenmesi istenebilir.

Arama ileminin hzl olmas iin genellikle programlar verileri nce sralarlar.S ralama ve arama ilemleri, uygun algoritma seilerek hzl ve etkin olarak yaplr. Ayrcasral listede minimum ve maksimum deer otomatik olarak bulunmu olur. Listenin enbandaki eleman en kk deere, liste sonundaki eleman ise en byk deere sahiptir.

2.1. Sral (Ardk) Arama

Sral arama ( sequential search) listedeki tm bilgileri tarama yntemidir. Liste, bal

liste veya dizi olabilir.

RENME FAALYET2

AMA

ARATIRMA


21/47

17

Evinizin kap anahtarn kaybettiinizde, sral arama yntemini kullanarak anahtar

aramak istersek, apartmandaki tm odalar tek tek arama yolu ile yapabiliriz. Eer anahtar ilkodalarda ise hzl bir ekilde anahtarnz bulursunuz. Yani kk listelerde bu aramaynteminin yavaln hissetmezsiniz bile. Tm ehri aramanz gerektiini dnn, aramahz ok yava olurdu.

Aramay ister balangtan, isterseniz listenin sonundan balatabilirsiniz. Aranan bilgibulunduunda arama ilemi sona erer.

Resim 2.1: Sral arama yntemi


22/47

18

Sral arama ynteminin sahte kodlarn hazrlaynz.

Resim 2.2: Sral arama programnn ekran grnts

2.2. kilik Arama

kilik arama (binary search) sral haldeki bir listede hzlca arama yapmamz salar.Uzun liste ikiye blnr, aranan bilgi hangi yar da ise, o yar iinde arama yaplr. Saybulunana kadar liste yarya blnerek arama ilemi devam eder.

Resim 2.3: kilik arama yntemine bir rnek

On elemanl dizide 37 rakamn bulmak iin, nce dizinin ortasndaki eleman olan 30ile aramaya balanr. 37 rakam 30dan byk olduu iin sa taraftaki yarda aramayaplacaktr.

kilik arama sadece sral hldeki listeler iindir.


23/47

19

Kalan be sayda ortadaki 59 ile aranan say olan 37 karlatrr. Bu sefer de sol

tarafta arama yaplacaktr. Elimizde iki say kald. Listedeki ilk eleman aranan say ilekarlatrlr. 37 rakam nc admda bulunmu oldu. Sral arama ynteminde olsaydaltnc admda arama bitecekti.

kilik arama ynteminin ak emasn iziniz. Test deerleri seip, ak emanzdeneyiniz.

Yari deikeninin deeri bulunmasnda bir ak vardr. Eer Sol ve Sadeikenlerinin toplam tam say deikenin snrlarn geerse, program hata verip kapanr.Bu sorunu nas l zebilirisiniz?

zm nerisi: (tamsay () komutu ondalkl saynn tam say ksmn verir.)

Yari = Sol + tamsay((Sol - Sag) / 2)

Resim 2.4: kilik arama programnn ekran grnts

2.3. Kyma (Hashing) Yntemi

Kyma veya kym yntemi (hashing search) yeri hemen hemen bilinen deerleribulmak iin yaplmtr. Mesela, evinizin anahtarn genellikle belli bir yere koyar z veya biryere asarz. Bylece bulmamz kolaylar. Programda aramay kolaylatrmak iin elimizdekideerleri dizide belli yerlere atacaz.

2.3.1. Kyma Fonksiyonu

Bir veri yaps (dizi veya bal liste) iine deerler iin, kyma veya kym deeri(hash value) hesaplanr. Kyma deeri, kyma fonksiyonu (hash function) yardm ilebulunur. Kyma fonksiyonu sayesinde, aranan deer tm listede aranmas yerine, belli biryerde aranarak bulunur. rnein bir arananDeger adl tam sayy dizide aradmzdnelim; nce kyma deeri bulunur:

KymaDegeri = arananDeger % 5//mod bulmak iin baka bir yntem:

KymaDegeri = arananDeger (tamsay(arananDeger / 5) * 5)


24/47

20

Bu forml bize saynn bee blmnden kalan sayy kyma deeri olarak verir.

Hangi say saklanm olursa olsun kyma deerleri 0, 1, 2, 3 veya 4 olabilir. Mesela 26rakamnn 5e blmnden kalan deeri 1 olduu iin, 26 deerini dizinin 1. elemannaatayabiliriz.

Resim 2.5: Kyma yntemi ile deerleri yerletirmek

Uzun listelerde kyma yntemi ile arama ok hzl bir ekilde yaplabilir.

2.3.2. Kyma Ynteminde akmalar

Kyma fonksiyonu ile tek olan deere sahip bir say retilir. Farkl liste elemanlarnnayn kyma deeri olabilir. Mesela, 7 ve 32 deerlerinin 5 ile blmnden kalan say 2dir.

Ayn kyma deeri birden fazla sayda ise, buna akma (collision) denir. akmalarkontrol altna almak iin, ayn kyma deerine sahip olan elemanlar bir yapda toplanr. kiboyutlu bir dizi veya bal liste iine akanlar tutulabilir.

Dizi veya bal liste byyebilir veya hafzada fazla yer kaplamamas iinksaltlabilir.

Resim 2.6: Kyma ynteminde akmalar engelleme2.3.3. Kyma Ynteminde Arama

Deerler listeye kaydedildikten, sonra arama ilemi kyma fonksiyonu ile rahatlklayaplabilir. Ayn kyma deerine sahip elemanlar da kendi aralarnda taranr.


25/47

21

Eer her elemann kendi tek (unique) kyma deeri var ise, kyma fonksiyonu

sayesinde tek admda arama ilemi tamamlanr. Birden fazla kyma deeri olan elemanlar iseen azndan kk bir liste halinde olduundan, arama ilemi fazla zaman kaybna nedenolmaz. Bu kk listede sral veya ikilik yntemleri ile arama yap labilir.

Resim 2.7: Kyma ynteminin program ekran grnts

Kyma arama ynteminde oluan alt listelerde nasl arama yaplabilir? Hangi aramayntemini tercih edersiniz?

Ksa listelerde kolay kodlanabilen sral arama, hz gerektiren daha byklistelerde ikilik arama tercih edilir.

ok byk verilerde kyma yntemi seilebilir, ama kodlamas zordur. ncedendeerleri veri yapsna yerletirme gereklilii ve alt listede farkl algoritma ile aramakullanlmas gerektii iin kod yazm uzun zaman alr.


26/47

22

UYGULAMA FAALYET

lem Basamaklar neriler1. 5 adet kark halde tam say deerseiniz.

Aadaki tablodan belli bir stunuseebilirsiniz.

2. Aramay kolaylatrmak iin veriyisralaynz.

Genellikle kk listelerde balonsralamas, daha uzun listelerde eklemelive hzl sralama tercih edilir.

3. Uygun algoritmay seerek aramaprogramn yaznz.

Ak emasn izerek daha kolay programyazlabilir.

4. Arama deerleri girerek, program

deneyiniz.

Setiiniz deeri listede arayabilirsiniz.

rnek alnabilecek deerler:Szck Resim Sayfa Aratrma rnekler

Modl 1 8664 65 54 44 14Modl 2 8048 29 52 52 36Modl 3 6261 29 41 22 15Modl 4 4700 31 36 19 10

Modl 5 5608 27 39 14 12

UYGULAMA FAALYET


27/47

23

LME VE DEERLENDRME


Aadaki sorulardan; sonunda parantez olanlar doru / yanlsorulardr. Verilen ifadeye gre parantez iine doru ise D, yanl iseY yaznz. kl sorularda uygun kk iaretleyiniz.

1. Kark bir listede sadece saylar iin arama yapabiliriz. ( )

2. Kk listelerde sral arama yntemi ile hzlca aranan deeri buluruz. ( )

3. ok byk deerlere sahip olan saylar arama ilemi daha yavatr. ( )

4. Kyma fonksiyonu sayesinde bir deeri ilk denemede buluruz. ( )

5. Aadaki arama yntemlerinden hangisi tm listeyi tarayp ilemi tamamlar?A) SralB) kilikC) KymaD) Hibiri

6. Aadaki yntemlerden hangisi listeyi ikiye blerek arama yapar?A) SralB) kilikC) KymaD) Hibiri

LME VE DEERLENDRME


28/47


29/47

25

3.2. Doru Algoritmay Semek

Algoritma ile bir problemin nasl alaca ayrntl olarak anlat lr. Meselaarkadanza evinizi tarif etmeniz gerekirse, ksa olsun diye ara sokaklardan veya kolay olsundiye ana yoldan gitmeyi anlatabilirsiniz. Ara sokaklar n anlatlmas zordur, ana yolun tarifide kolay ama yolu uzatyor olabilir.

50.000 kiinin listelendii bir veri yapsnda hzl sralama yerine, balonsralamas yapmak ok uzun zaman alr. Sralama yaplan listede arama yapmak iin, sralarama yntemi ok uzun zamanda sonulanr, ikilikarama yntemi seilerek daha hzltamamlanabilir.

Bir oyundaki en yksek 10 rekor bilgisi saklanyor diyelim, ilk kez oyun oynandnda

10 adet rekor bilgisi botur. Her oyun oynandnda rekora yeni deerler eklenir. Burada enuygun sralama yntemi ekleme sralamas olabilir. Yeni yksek rekor yapldka listedeuygun yere bilgi eklenir. Eer balon sralamas ile rekor bilgilerini sralamak isterseniz,her oyun sonunda bilgiler defalarca taranarak s ralanr.

Yazdnz programda, doru algoritmay seerek programn daha hzl almasnsalayabilirsiniz.

3.3. Kaynak Kodu yiletirmekDoru veri yapsn ve algoritmay seseniz bile kodu iyiletirme (code optimizing)

gerekebilir. Programnzn belli ksmlarn tekrar yazarak daha hzlandrabilir ve daha az

bellek harcar hale getirebilirsiniz.

neriler:

Eer komutunda birden fazla art Ve / Veya ileleri ile balaynz.rnek:Eer (art1) Ve (art2) se

Komutlar

Eer Bitti

Burada birinci art eer Hayr (False) ise ikinci veya dier artlara baklmaz. Busayede program fazladan ilem yapmaz. Zaman kazanrz ve program biraz daha

hzl alr. ie Eer kullanrken Evet (True) olmas muhtemel art nce yaznz.

Durum komutunda da buna dikkat ediniz. Bylece dier artlar bounataramak gerekmez.rnek:Eer art1 se

Komutlar

Deilse Eer art2 seKomutlar

Eer Bitti

Eer birinci art doru ise ikinci arta baklmaz. Eer ou zaman birinci art Hayr

(False) ikinci art Evet (True) oluyor ise artlarn yerlerini deitirerek, zaman ve hzkazanabilirsiniz.


30/47

26

Dng komutu ile gereksiz fazladan dng yapmaynz. Dngler programda

ok zaman yitirilmesine sebep olabilir. Dng belli sayda i ksmndakikomutlar altrr. Mesela dizide aranan deer daha ilk eleman ise, dierelemanlar taranmaya devam edilmemelidir. Zaman kayb olmamas iin gerekliyere Dngden k komutu yerletirerek dngden hedefe ulalnca klr.

Bulundu = 0

Dng J = 1, 300, 1

Eer Dizi(J) = Aranan seBulundu = 1

Dngden k //dngden klacakEer Bitti

Dng Bitti

Eer bulundu = 0 se

Yaz; "Aranan deer bulunamad!"Deilse

Yaz; "Aranan deer bulundu: " & JEer Bitti

Dng iine gereksiz kod yazmaynz. Dng ile alakas olmayan satrlardng dna alnz.

Dng J = 1, 5000, 1

I = 0

Eer Dizi(J) = 55 se

Yaz; Dizi(J)

Eer Bitti

Dng Bitti

Arama yaplrken fazladan yazlan I = 0 satr 5.000 kez altrlacaktr. Bugereksiz satr, az da olsa dngnn yavalamasna sebep olacak, sonu olarakprogramnz yavalatacaktr. ie dng yaparken iteki dngye gereksiz kod yazmaynz. dngyavalar ise, d dng de yavalar.

Bellek tasarrufu iin deikenlerin veri trn doru seiniz. Tam say birdeiken iine kk deer aktarlarak kullanlyor ise Short Ksa, bykdeerler aktar larak kullanlyor ise Long Uzun seebilirsiniz. Ksa tamsaynn alabilecei deer aral yaklak 64.000 iken, uzun tam saynn deeraral yaklak 4 milyardr. Short trnde bir tam say 2 Byte, Long ise 8 Bytebellek alan kaplar.

Mmkn olduunca programlama dilinin kendi komutlar ile hesaplamayapnz. Genellikle bu komutlar daha hzl altrlrlar.

Sayi = Sayi + 1 //komutu yerine

Sayi++; //C dilinde

Inc(Sayi); //Pascal dilinde

Dilin kendi komutlarn kullanmak kodun anlalr olmasn engeller. Dierprogramclar kodu anlayamayabilirler.


31/47

27

Daha hzl bir programlama diline geiniz. En hzl programlama dili makine

dilidir. Sonra C ve C++ dilleri gelir. Birok programc basit ve yava olanVisual Basicte prototip olarak program hazrlar, daha sonra asl programlamadiline kodlar tarlar. Aslnda bu zahmetli ve riskli bir ilemdir. Yeni kodlarnalaca garanti deildir.yleyse ikinci bir yol, tm program yazmak yerine grnt olarak basit birdilde hazrlamak, as l dile sonra gemek olabilir.Birden fazla dil kullanlarak program yazlyor ise, her dilin kendi avantajkullanlabilir. Birbiri ile alabilen dillerde program yazmak, farklprogramlama dilleri bilen programclarn takm halinde bir proje zerindealmalarn salar.

Derleyicinizi daha iyi hle getiriniz. Daha hzl bir dil yerine daha performanslbir derleyici seilebilir.Derleyicinin ayarlarn inceleyerek, daha iyi hle getirebilirsiniz. Ayarlardeitirirken dikkatli olunuz, program hzlandrmak isterken, hata ve kmelerekar daha zayf hle getirebilirsiniz.


32/47

28

Resim 3.1: Delphi, VB2005 ve C derleyici seenekleri


33/47

29

UYGULAMA FAALYET

lem Basamaklar neriler1. Programn bitiminde kodlar iyiletiriniz. neriler ksmndaki maddelere gre bir

rnek program iyiletiriniz.2. Kod satrlarn daha okunakl halegetiriniz.

Yaptnz program dier programclarnrahat anlamas iin okunakl hle getirmeniziyi bir alkanlktr.

3. Program iin daha hzl bir dile kodlardntrnz.

QBasic gibi bir dilde yazlan program dahaperformansl olan C gibi bir dile eviriniz.

4. Derleyici seeneklerini iyiletiriniz. Programlama dilinin derleme seeneklerini

inceleyiniz.

UYGULAMA FAALYET


34/47

30

LME VE DEERLENDRME


Aadaki sorulardan; sonunda parantez olanlar doru / yanl sorulardr. Verilenifadeye gre parantez iine doru ise D, yanl ise Y yaznz. kl sorularda uygun kkiaretleyiniz.

1. Programlarn srm numaralar her zaman 1.0 ile balar. ( )

2. Programlarn srm numaralar sadece ok byk deiikliklerde ilerler. ( )

3. Basit mantk kullanlarak yaplan algoritmalar, programn performansn artrr. ( )

4. Derleyici ayarlar deitirilerek programn hi hata vermeden almas salanabilir,fakat programn kme ihtimali daha da artar. ( )

5. Aadakilerden hangisi programn almasn hi etkilemez?A) Programdaki gereksiz aklama satrlarn silmekB) Programda i ie dngleri ok kullanmakC) Programda Eer yerine Durum komutunu kullanmakD) Programdaki deikenlerin trn doru semek

6. Aadakilerden hangisi kodu iyiletirme ile ilgili deildir?A) Program daha hzlandrmakB) Programn kaplad disk alann azaltmakC) Programn yardm dosyasn hazrlamakD) Program iin gereken bellek miktarn azaltmak

LME VE DEERLENDRME


35/47

31

MODL DEERLENDRMEPERFORMANS TEST (YETERLK LME)

Modl ile kazandnz yeterlii, retmeniniz ilem basamaklarna gre0 ile 9 puan arasnda olacak eklinde deerlendirecektir.

DEERLENDRME KRTERLER Puan

5 adet kark hlde tam say deer semeDeerlerin hangi yntem ile sralanacana karar verme

Kark hldeki saylar sralamaProgram yazarak ka admda sraladn bulmaAramay kolaylatrmak iin veriyi sralamaUygun algoritmay seerek arama programn yazmaArama deerleri girerek, program denemeProgramn bitiminde kodlar iyiletirmeKod satrlarn daha okunakl hle getirmeProgram iin daha hzl bir dile kodlar dntrmeDerleyici seeneklerini iyiletirme

Toplam (en fazla 99 puan olabilir)

DEERLENDRME

Yaptnz deerlendirme sonucunda eksikleriniz varsa renme faaliyetlerinitekrarlaynz.

Modl tamamladnz, tebrik ederiz. retmeniniz size eitli lme aralaruygulayacaktr, retmeninizle iletiime geiniz.

MODL DEERLENDRME


36/47

32

CEVAP ANAHTARLARIRENME FAALYET-1 CEVAP ANAHTARI

1 Y2 Y3 D4 B5 C6 D

RENME FAALYET-2 CEVAP ANAHTARI

1 Y2 D3 Y4 Y5 A6 B

RENME FAALYET-3 CEVAP ANAHTARI

1 Y2 Y3 Y4 D5 A6 C

Cevaplarnz cevap anahtarlar ile karlatrarak kendinizi deerlendiriniz.

CEVAP ANAHTARLARI


37/47

33

SZLKsim Okunu Anlam

sign sayn iaret, signature imza

simulate simyuleyt benzetmek (simulation - benzetim)

slot slot yuva, kart taklan yarklar

specify spesifay tanmlamak, belirtmek

speech spii konuma

sprite sprayt grafik programclnda kullanlan hareketli nesneler

SQL es kyu el Structured Query Language Yap sal Sorgulama Dili

stack stek yn, geici bellek alan

status steyts durum; statement deyim, komut

structure strakr yap

subdirectory sabdayrektri alt dizin, klasr

substitute sabstityut bakasnn yerine koymak

success skses baar

supervisor supvayzr yetkili

support sport destek

surface sfs yzey, grn

suspend sspend askya almakswitch svi anahtar, yer deitirmek

terminal trminl son, ubirim

thread tred kanal

toggle togl iki eyin birbirleri ile yer deitirmeleri (swap)

track trek iz, fiziksel disk dairesi

true tru mantksal doru

truetype trutayp boyutu deitirilebilir yaz tipi

try tray denemek

tutorial tyutril reticiunit yunit kod yazlan alan

utility yutiliti yardmc programlar

variable veraybl deiken

virus vayrs virs

volume volyum src

warning worning uyar

watch vo alma annda deikenleri seyretmek

SZLK


38/47

34

KOD RNEKLERisual Basic dilinde ekleme sralamas rnei

Private Sub Button1_Click

'Kurulum ksmDim Maksimum As Integer = 5

Dim Dizi(Maksimum) As Integer

Dim i, j, DiziDongusu, Gecici, Dur, Dur2, Sayac As Integer

Dim metin As String

'Rasgele komutu iin Randomize() ekledik

Randomize()

ListBox1.Items.Clear()

'lk deerler atanyormetin = ""

For i = 1 To Maksimum

Dizi(i) = Rnd(1) * 99 + 1

metin = metin & Dizi(i) & " "

Next i

ListBox1.Items.Add(metin)

'Sralama dngs alyorFor DiziDongusu = 2 To Maksimum

Gecici = Dizi(DiziDongusu)

D u r = 0 : S a y a c = 1 : D u r 2 = 0

While (Dur2 = 0)

If Gecici < Dizi(Sayac) Then

For j = DiziDongusu To Sayac Step -1

Dizi(j) = Dizi(j - 1)

Next jDizi(Sayac) = Gecici

D u r = 1

End If

Sayac = Sayac + 1

If (Dur = 1) Or (Sayac = DiziDongusu) Then Dur2 = 1

End While

'Ekrana ara deiiklikler yanstlyormetin = ""



Next i


Next DiziDongusu

End Sub

KOD RNEKLER


39/47

35

Visual Basic dilinde balon sralamas rnei



Dim i, j, Gecici, Dur, Gec, Degistirme As Integer

Dim metin As String


Randomize()




Dizi(i) = Rnd(1) * 99 + 1


Next iListBox1.Items.Add(metin)

'Sralama dngs alyorG e c = 1

D u r = 0

While (Dur = 0)

Degistirme = 1

For i = 1 To (Maksimum - Gec)

If Dizi(i) > Dizi(i + 1) Then

Gecici = Dizi(i)

Dizi(i) = Dizi(i + 1)

Dizi(i + 1) = Gecici

Degistirme = 0

End If

Next imetin = ""

For j = 1 To Maksimum

metin = metin & Dizi(j) & " "

Next j


If Degistirme = 1 Then D u r = 1

End While


40/47

36

Visual Basic dilinde kabuk sralamas rnei



Dim i, Gecici, Dur, Gec, X, Sinir As Integer

Dim metin As String


Randomize()


'lk deerler atanyor

metin = ""


Dizi(i) = Rnd(1) * 99 + 1


Next iListBox1.Items.Add(metin)

'Sralama dngs alyorX = Int(Maksimum / 2)

While X > 0

D u r = 0

Sinir = Maksimum - X

While (Dur = 0)

G e c = 0

For i = 1 To Sinir

If Dizi(i) > Dizi(i + X) Then

Gecici = Dizi(i)

Dizi(i) = Dizi(i + X)

Dizi(i + X) = Gecici

G e c = i

End If

Next i

Sinir = Gec - X

If Gec = 0 Then D u r = 1

End While

metin = ""



Next i


X = Int(X / 2)

End While


41/47

37

Visual Basic dilinde zl sralama rnei

Public Class Form1

'Kurulum ksm (global deikenler)Dim Maksimum As Integer = 5


Sub hizliSirala(ByVal Baslangic, ByVal Bitis)

'Alt programmzDim metin As String

Dim i, J, k, X, Gecici As Integer

i = Baslangic : J = Bitis

X = Dizi(Int((i + J) / 2))

While i < = J

While Dizi(i) < X

i = i + 1

End While

While Dizi(J) > XJ = J - 1

End While

If i < = J Then

Gecici = Dizi(i): Dizi(i) = Dizi(J): Dizi(J) = Gecici

i = i + 1

J = J - 1

End If

End While

metin = ""

For k = 1 To Maksimum

metin = metin & Dizi(k) & " "

Next k


'Alt program kendini aryorIf J > Baslangic Then hizliSirala(Baslangic, J)

If i < Bitis Then hizliSirala(i, Bitis)

End Sub


'Srala dmesi kodlar (ana program)Dim metin As String

Dim i As Integer

Randomize()


'lk deerler atanyor

metin = ""For i = 1 To Maksimum

Dizi(i) = Rnd(1) * 99 + 1


Next i


'Sralama alt program arlyorhizliSirala(1, Maksimum)

metin = ""



Next i


End Sub


42/47

38

Visual Basic dilinde azr srala a komutu rnei

Dim Maksimum As Integer = 5


Dim i As Integer

Dim metin As String

Randomize()




Dizi(i) = Rnd(1) * 99 + 1


Next i


'hazr komut kullanyoruzArray.Sort(Dizi, 1, Maksimum)

metin = ""



Next i



43/47

39

Visual Basic dilinde sral arama rnei


Dim Dizi(), I, Bulundu, Aranan As Integer

Private Sub Form1_Load

'Programn al annda alan komutlar

Dim Metin As String

ReDim Dizi(Maksimum)

Randomize()

Dizi(0) = Int(Rnd(1) * 10) + 1

Metin = Dizi(0)

TextBox1.Text = Metin

For I = 1 To Maksimum

Dizi(I) = Dizi(I - 1) + Int(Rnd(1) * 10) + 1Metin = Metin & " " & Dizi(I)

Next I

Label2.Text = Metin

End Sub


'Bul dmesinin komutlar

Aranan = TextBox1.Text

Bulundu = 0


If Dizi(I) = Aranan Then

Bulundu = 1

MsgBox(I + 1 & ". elemanda bulundu")

Exit For

End If

Next I

If Bulundu = 0 Then MsgBox("Aranan deer bulunamad.")End Sub


44/47

40

Visual Basic dilinde ikilik arama rnei


Dim Dizi(), I, Aranan As Integer


'Programn al annda alan komutlarDim Metin As String

ReDim Dizi(Maksimum)

Randomize()

Dizi(0) = Int(Rnd(1) * 10) + 1

Metin = Dizi(0)


Dizi(I) = Dizi(I - 1) + Int(Rnd(1) * 10) + 1

Metin = Metin & " " & Dizi(I)

Next ILabel2.Text = Metin

TextBox1.Text = Dizi(Int(Rnd(0) * Maksimum))

End Sub


'Bul dmesinin komutlarDim Dur, Sol, Sag, Yari As Integer


S o l = 0

Sag = Maksimum

D u r = 0

While D u r = 0

Yari = Int((Sol + Sag) / 2)

If Aranan < Dizi(Yari) Then

Sag = Yari - 1

Else

Sol = Yari + 1

End If

If (Aranan = Dizi(Yari) Or Sol > Sag) Then

D u r = 1

Exit While

End If

End While

If (Aranan = Dizi(Yari)) Then

MsgBox(Yari + 1 & ". elemanda bulundu")

Else

MsgBox("Aranan deer bulunamad.")End If

End Sub


45/47

41

Visual Basic dilinde kyma arama rnei


Dim Dizi(,) As Integer

Dim i, j, Aranan As Integer


ReDim Dizi(Maksimum, Maksimum)

Dim kiymaDegeri, Sayac, Saklanan, Dur As Integer

Dim metin As String

Randomize()

For i = 1 To Maksimum 'dikey deerler

For j = 1 To Maksimum 'yatay deerlerDizi(i, j) = 0

Next j

Next iDataGridView1.Rows.Add(5)

Sayac = 1 : metin = ""

For J = 1 To Maksimum

D u r = 0

Saklanan = Int(Rnd(1) * 100) + 1

kiymaDegeri = Saklanan - (Int(Saklanan / 5) * 5)

While Dur 1

If Dizi(Sayac, kiymaDegeri) = 0 Then

Dizi(Sayac, kiymaDegeri) = Saklanan

D u r = 1

Else

Sayac += 1

End If

DataGridView1.Item(kiymaDegeri, Sayac - 1).Value = Saklanan

End While

metin &= Saklanan & Space$(1)

Next J

Label2.Text = metin

End Sub


Dim kiymaDegeri, Aranan As Integer


kiymaDegeri = Aranan - (Int(Aranan / 5) * 5) + 1

If Dizi(1, kiymaDegeri) = 0 Then

MsgBox("Aranan deer bulunamad.")

ElseMsgBox(kiymaDegeri & ". stunda bulundu")

End If

End Sub


46/47

42

NERLEN KAYNAKLAR blogs.borland.com/corbindunn/archive/2004/09/29/1483.aspx en.wikipedia.org/wiki/Fractal fraktaller.tripod.com googleresearch.blogspot.com/2006/06/extra-extra-read-all-about-it-nearly.html main.linuxfocus.org/Turkce/March2003/article273.shtml ostermiller.org/ti82 ozguryazilim.org tr.wikipedia.org/wiki/Big-O tr.wikipedia.org/wiki/Google_Earth tr.wikipedia.org/wiki/Seyyar_satc_problemi www.algosort.com www.automatedqa.com/products/aqtime www.ba.infn.it/~zito/plaw.html www.belgeler.org/howto/acik-kod-yazilimcisi.html www.codeproject.com www.cs.ubc.ca/~harrison/Java www.developerfusion.co.uk/show/3824 www.devx.com/vb2themax/Article/19900?type=kbArticle&trk=MSCP www.e-optimization.com www.iett.gov.tr

www.ileriseviye.org/Makale/lisperati-tr www.ileriseviye.org/arasayfa.php?inode=kadinlar.html www.inner-smile.com/delphifaq.phtml www.iti.fh-flensburg.de/lang/algorithmen/sortieren www.mcs.surrey.ac.uk/Personal/R.Knott/Fibonacci www.papatya.info.tr/bilisimAnsiklopedisi.htm www.paulgraham.com/spam.html www.softwarefederation.com/fractal.html www.techtoolblog.com/archives/195-free-online-programming-books www.telekom.gov.tr www.turkyol.com

www.yazilimci.org/content/view/29/31

NERLEN KAYNAKLAR


47/47

Documents

Bilişim Teknolojileri - 16 - Temel Algoritmalar