Pascal ile Algoritma ve Programlama

Pascal, popüler bir programlama dilidir ve günümüzde hala kullanılmaktadır. Pascal dilinin tarihi oldukça eskiye dayanmaktadır ve programlamada kullanılan birçok özelliği içermektedir. Pascal, veri tipleri, döngüler, dizeler, fonksiyonlar ve daha birçok programlama özelliğine sahiptir.

Bunun yanı sıra, bu yazımızda algoritmaların tanımı, özellikleri ve kullanım alanları ile ilgili bilgi vereceğiz. Sıralama algoritmaları ve arama algoritmaları hakkında özel olarak bilgi sağlayacağız. İlk olarak, birkaç farklı sıralama algoritmasını anlatacağız. Merge Sort ve Bubble Sort algoritmalarının açıklama ve uygulama aşamalarını detaylıca ele alacağız. Ayrıca, Binary Search ve Linear Search algoritmalarının açıklama ve uygulama aşamalarını örneklerle beraber anlatacağız.

Bununla birlikte, yazımızda programlamaya giriş yapacağız. Programlama temelleri, dilimize ve veri tiplerine giriş hakkında bilgi vereceğiz. Değişkenlerin tanımı, kullanımı ve örnekleri, operatörlerin tanımı, kullanımı ve örnekleri ile ilgili detaylı bilgi aktaracağız. Kontrol yapıları, if, elif ve else gibi yapıların kullanımını açıklayacağız. Ayrıca, yazımızda birkaç pratik uygulama örneği ve açıklamaları da yer alacak.

Pascal Programlama Dilinin Kullanımı

Pascal, 1968 yılında ünlü Bilgisayar Bilimcisi Niklaus Wirth tarafından tasarlanan bir programlama dilidir. Adını ünlü matematikçi ve filozof Blaise Pascal’dan almıştır. Pascal’ın özellikleri arasında obje yönelimli programlamaya uygunluğu, anlaşılması kolay yapıda olması, hata ayıklamada kolaylık sağlaması yer alır. Pascal, özellikle üniversitelerde eğitim amacıyla da kullanılmaktadır.

Pascal dili, sade bir yapıya sahiptir ve benzeri diğer dillere göre daha anlaşılır bir dil kullanılır. Bu özelliği sayesinde birçok programlama dersinde tercih edilir. Ayrıca, ücretli ve ticari yazılım için lisans sorunu yaşanmamaktadır.

Pascal’ın kullanım alanları arasında bilimsel hesaplamalar, öğretim materyalleri, derleyiciler, veritabanları, işletim sistemleri yer almaktadır. Ayrıca emülatörler ve simülasyon programları için de kullanılmaktadır.

Algoritmalar

Algoritmalar, belirli bir problemi çözmek için tasarlanmış, adım adım işlemlerdir. Genellikle matematiksel problemleri çözmek ya da bir programlama dili kullanarak belirli bir amaca hizmet etmek için kullanılır. Algoritmalar, işlemlerinin açık ve adım adım olması nedeniyle oldukça önemlidir. Bu nedenle, birçok sektörde kullanılır, özellikle finans ve askeri alanlarda.

Algoritmaların özellikleri arasında doğruluk, verimlilik, tersine çevirilebilirlik, açıklık ve doğaçlama yapabilme gibi özellikler yer alır. Bir algoritmanın iyi olması için bu özelliklere uygun olması gerekmektedir.

Algoritmaların farklı kullanım alanları da bulunmaktadır. Matematiksel problemleri, programlama dillerindeki problemleri ve karmaşık veri yapılarını çözmek için kullanılır. Bunlar arasında sıralama, arama, grafik algoritmaları, veri yapısı algoritmaları ve sayısal hesaplama gibi kullanım alanları yer alır. Algoritmalar, sonuca ulaşmak için doğru yolu izleyebilen kişiler tarafından tasarlanır ve programlamada büyük öneme sahiptirler.

Sıralama Algoritmaları

Sıralama algoritmaları, bir dizi veya listeyi belirli bir düzene göre sıralamak için kullanılan yöntemlerdir. Bu algoritmalar birbirinden farklı hızlılık ve etkililik oranlarına sahip olabilir. İşte birkaç sıralama algoritmasının açıklaması:

Merge Sort algoritması, bir diziyi daha küçük parçalara bölerek sıralar. Bu algoritma, iki aşamalı bir işlemle çalışır. İlk olarak, diziyi ikiye bölerek daha küçük parçalara ayırır. Daha sonra, alt parçaları sıralayarak birleştirir. Bu işlem, sıralanmamış verileri sıralı hale getirmek için kullanılır ve en iyi durumlarda O (n log n) performansı elde edilir.

Bubble Sort, bir dizinin elemanlarını her seferinde karşılaştırarak ve hatalı sıralamaları düzelterek sıralama yapar. Bu algoritmanın performansı en kötü durumlarda O (n^2) olabilir ve genellikle küçük miktardaki verileri sıralamak için kullanılır.

Bu sıralama algoritmalarından hangisinin kullanılacağı, verilerin karakteristiklerine göre değişebilir. Bu nedenle, doğru sıralama algoritmasının seçiminden, verilerin daha verimli ve hızlı bir şekilde sıralanmasına yardımcı olur.

Merge Sort

Merge Sort, sıralama algoritmalarından biridir ve verilerin en hızlı şekilde sıralanması için kullanılır. Bu algoritma, verileri küçük parçalara ayırır, her parçayı sıralar ve daha sonra birleştirir. Bu sürecin her aşaması birleştirme olarak adlandırılır. Merge Sort algoritması, verilerin sıralanması için hafıza-verimli bir yöntemdir.

Uygulama aşamaları şu şekildedir:

1. Veri kümesi ikiye bölünür
2. Her biri ayrı ayrı sıralanır
3. Birleştirme işlemi yapılır ve sıralı bir liste oluşturulur

Merge Sort algoritması, büyük miktarlarda veri içeren listelerde performans açısından en etkili yöntemlerden biridir. Uygulanması basit olmasına rağmen, hızlı bir şekilde çalışır ve başka sıralama algoritmalarının aksine, daha az hafıza kullanır.

Bubble Sort

Bubble Sort, sıralama algoritmaları arasında en basit olanlardan biridir. Bu algoritma, her elemanın diğer tüm elemanlarla sırayla karşılaştırıldığı bir işlem gerçekleştirir. Adını, elemanları birbiriyle karşılaştırırken büyük olanların yukarı doğru “baloncuklaşması” işleminden alır.

Bubble Sort, büyük veri setlerinde kullanılmak için uygun değildir, çünkü diğer sıralama algoritmalarından çok daha yavaştır. Ancak, küçük veri setleri için uygun ve anlaşılır bir algoritmadır. Bu algoritmanın en önemli avantajı, kodunun kolay anlaşılabilmesi ve uygulanabilmesidir.

Bubble Sort algoritması, bir dizi elemanın sırasını değiştirmek için çift bir döngü kullanır. Döngü, bir elemanın diğer tüm elemanlarla karşılaştırıldığı işlemi gerçekleştirir ve büyük elemanlar yukarı doğru hareket eder.

Bubble Sort, sıralama işlemini tamamlayana kadar devam eder. Dizinin her elemanını diğer tüm elemanlarla karşılaştırdığı için, büyük veri setleri için uygun değildir, ancak küçük veri setleri için uygun ve kolay anlaşılır bir algoritmadır.

Arama Algoritmaları

Arama algoritmaları, verileri arama ve bulma işlemlerinde kullanılır. Bu yazıda, farklı arama algoritmalarının birkaç örneği ve açıklamaları anlatılacaktır. İlk olarak, Binary Search algoritması bahsedilebilir. Bu algoritma, bir sıralanmış veri listesi üzerinde işlem yapar ve aradığınız öğeyi bulmak için liste ortasından başlar. Listenin ortasındaki öğe, aranan öğeyle mi yoksa daha büyük veya küçük bir öğeyle mi eşleşir kontrol edilir. Eşleşme sağlanırsa, arama işlemi tamamlanır. Eğer bulunamazsa, arama işlemi tekrar liste ortasından başlatılır ve işlem açıklanan şekilde devam eder.

Diğer bir arama algoritması ise Linear Search’dir. Bu algoritma, veri listesi üzerinde sıralama yapmadan çalışır ve verileri tek tek tarar. Listenin başından başlayarak, aranan öğeye kadar her öğe kontrol edilir. Eşleşme sağlanırsa algoritma durur ve arama işlemi tamamlanır. Bu algoritma sıralı bir veri listesi için uygun olmayabilir, ancak sıralama işlemi gerektirmez.

Gördüğünüz gibi, arama algoritmalarının birden fazla yöntemi mevcuttur. Algoritmaların seçimi, kullanılacak verilerin özelliklerine ve işlemin yapılacağı veri boyutuna bağlıdır. Tablolar veya listeler kullanarak bu algoritmaları karşılaştırarak daha iyi bir kavrayış elde edebilirsiniz.

Binary Search

Binary Search, bir dizi içerisinde belirli bir değeri bulmak için kullanılan bir arama algoritmasıdır. Algoritma, önce ortadaki değeri kontrol ederek, aranılan değerin dizinin sağ veya sol tarafında olduğunu belirler. Ardından, aranılan değer, kontrol edilen orta değerin sağ veya sol tarafında yer alıp almadığına göre, sağ veya sol taraftaki dizilerde bulunana kadar aramaya devam eder. Böylece, dizi içerisinde bölme ve yönetme tekniği kullanılarak aranılan eleman bulunur.

Binary Search algoritması, büyük veri kümelerinin aranması sırasında hızlı sonuçlar verir. Örneğin, bir telefon rehberinde aranacak bir kişinin adına göre bulunması binary search algoritması kullanılarak yapılabilir. Ancak, dizi içerisindeki elemanlar yer değiştirdiğinde algoritmada bir güncelleme yapmak gerekir.

Binary Search, sıralanmış bir dizide kullanılan bir algoritmadır. Bu nedenle, dizi sıralı değilse algoritma kullanılamaz. Ayrıca, algoritmada her bir adımda dizinin boyutu yarıya indirildiği için, diğer algoritmalara kıyasla daha az adım sayısı ile arama yapar. Bu da büyük veri kümelerinin aranması sırasında oldukça avantajlıdır.

Linear Search

Linear Search algoritması, bir dizi üzerinde yapılan basit bir arama işlemidir. Bu işlem sırasında her bir eleman dizi üzerinde teker teker kontrol edilerek aranan öğe bulunana kadar devam eder. Bu algoritma en basit arama yöntemlerinden biridir ve birçok durumda kullanılabilir.

Uygulama aşamaları için öncelikle aranacak olan sayı veya obje belirlenir ve dizi elemanları tek tek kontrol edilir. Eğer aranan obje bulunursa arama işlemi sonlanır ve bulunan elemanın indeksi geri döndürülür. Eğer aranan obje bulunamazsa, arama işlemi sonunda bir hata mesajı döndürülür.

• Linear Search algoritması, daha büyük ve karmaşık dizilerde performans sorunlarına neden olabilir.
• Bu arama yöntemi en iyi küçük boyutlu dizilerde kullanılmalıdır.
• Büyük veri kümelerinde arama yapmak için daha verimli arama yöntemleri, örneğin Binary Search kullanılabilir.

Toplam n elemanlı bir dizide, linear search algoritmasının en fazla n adımda tamamlanması gerekmektedir. Bu durumda, aranan objenin dizide bulunup bulunmadığını belirlemek için tüm elemanlar taranır. Ancak, eğer aranan obje dizide varsa, en kötü durumda n adımlık bir işlem gerçekleşir.

Programlamanın Temelleri

Programlamanın temelleri, bilgisayar programlarının nasıl yapılandırıldığı ve çalıştığına ilişkin konuları kapsar. Bu konuda, programlama dilleri, kodlama teknikleri ve en önemlisi veri tipleri üzerinde durulur. Pascal ile programlama yapmak isteyenler için, temel programlama kavramlarını öğrenmek oldukça önemlidir. Temel programlama kavramları arasında veri tipleri, değişkenler, operatörler ve kontrol yapıları bulunur. Dilimize giriş yapmak için, Pascal programlama dili özellikleri hakkında bilgi edinmek faydalıdır. Veri tipleri ise, programlama dillerinde belirli türlerde değişkenler tanımlamak için kullanılan yapılardır. Buna ek olarak, Veri tipleri için tablolar oluşturulabilir, operatörler ve kontrol yapılarını özelleştirilmiş listelerle açıklayabiliriz.

Değişkenler

Değişkenler, programlamada en temel kavramlardan biridir ve adından da anlaşılacağı gibi değeri değişebilen bir nesne ya da veri tipidir. Değişkenler, programcılara programda geçici değerler saklama ve bu değerler üzerinde işlem yapma imkanı verir.

Bir değişkeni kullanmak için önce tanımlamak gerekir. Pascal’da değişkenler, veri tipi belirtilerek tanımlanır. Örneğin, “integer” veri tipiyle bir sayı değişkeni tanımlayabiliriz:

var

Değişkenlerin değerlerini atamak için ise atama operatörü “=” kullanılır:

sayi

Ayrıca, değişkenlere matematiksel işlemler ve fonksiyonlar uygulanarak da değerleri değiştirilebilir. Örneğin, bir sayı değişkeninin değerini iki katına çıkarmak için “sayi := sayi * 2” şeklinde bir ifade kullanılabilir.

Değişkenler, programlama sürecinde büyük önem taşıdığından, doğru ve tutarlı bir şekilde kullanılması gerekmektedir. Her bir değişkenin anlaşılır bir isim verilmesi, değişkenlerin doğru veri tipiyle tanımlanması ve gereksiz/çakışan değişken isimlerinden kaçınılması gibi iyi programlama uygulamaları göz önünde bulundurulmalıdır.

Operatörler

Operatörler, programlama dillerindeki temel yapı taşlarından biridir. Temel olarak, matematiksel işlemleri programlama dili içinde gerçekleştirmek için kullanılırlar. Pascal dilinde bulunan yaygın operatörler şunlardır:

• Aritmetik Operatörler: + (toplama), – (çıkarma), \* (çarpma), / (bölme), mod (mod alma), div (bölüm alma)
• Karşılaştırma Operatörleri: = (eşitlik), <> (eşit değil), < (küçük), > (büyük), <= (küçük veya eşit), >= (büyük veya eşit)
• Lojik Operatörler: and (ve), or (veya), not (değil)
• Atama Operatörleri: := (değer atama), += (topla ve ata), -= (çıkar ve ata), \*= (çarp ve ata), /= (böl ve ata)

Aritmetik operatörler, matematiksel işlemleri gerçekleştirmek için kullanılır. Karşılaştırma operatörleri, verileri karşılaştırır ve sonuç olarak bir boolean değeri döndürürler. Lojik operatörler ise, boolean değerleri kullanarak karmaşık koşullar oluştrularak karar yapıları oluşturmak için kullanılır. Atama operatörleri, değişkenlere değer atamak için kullanılır.

Örneğin, a + b ifadesi aritmetik bir işlemi ifade ediyor, a = b bir atama işlemi, a = b or c ise, bir lojik ifade örneği olabilir. Bu operatörler, programlama sürecinde sıkça kullanılan araçlardır ve doğru kullanılmaları, yazılımın doğru çalışması için hayati önem taşır.

Kontrol Yapıları

Kontrol yapıları, programların daha karmaşık hale gelmesi durumunda kullanışlıdır. Bir programın belirli şartlara göre işlem yapmasını sağlayan yapılar, if, elif, else, switch-case gibi değişkenlerdir. If yapıları, bir şartın doğru olup olmadığını kontrol etmek için kullanılır. Eğer şart doğruysa program belirli bir işlemi gerçekleştirir. Else yapısı, if’in yanlış olduğu durumlarda gerçekleştirilecek işlemleri tanımlar. Elif ise, if ve else yapılarının arasına yerleştirilir ve birden fazla şart kontrolü yapmak için kullanılır.

Örneğin, bir program yapılmış ve kullanıcının yaşını sorgulayan bir kod bloğu var. Eğer 18 yaşından büyükse “Yaşınız yetişkindir!” mesajını gösteriyorsa, fakat eğer 18 yaşından küçükse, “Yaşınıza uygun değilsiniz.” mesajı gösterilecektir. Bu kod bloğu, if, else yapısı kullanılarak yazılabilir ve şart kontrolü yapılarak işlem gerçekleştirilebilir.

Ayrıca, switch-case yapısı, birden fazla koşul göz önünde bulundurularak işlem yapılmasını sağlar. Örneğin, bir menü sistemi tasarlanırken, kullanıcının seçtiği seçeneğe göre farklı işlemler yapılması gerekebilir. Bu durumda, switch-case yapısı kullanarak seçilen seçeneklere göre belirli işlemler gerçekleştirilebilir.

Kontrol yapıları, programlamadaki en önemli yapılar arasındadır. Doğru kullanıldıklarında, programların daha optimize edilmiş ve işlevsel olmasını sağlarlar. If, elif, else ve switch-case yapıları, programlama dillerinin hemen hemen hepsinde kullanılabilir ve programlama öğrenmeye başlayan herkesin bu konuda bilgi sahibi olmasında fayda vardır.

Pascal ile Pratik Uygulamalar

Pascal programlama dili sayesinde birbirinden farklı birçok uygulama geliştirilebilir. İşte size birkaç pratik uygulama örneği:

Hesap makinesi, programlama öğrenmek isteyen kişilerin en iyi uygulamalarından biridir, çünkü hesap makinesi çok basit bir uygulamadır. Kullanıcının sayı girişi yapması ve ardından işlem yapılacak hangi işareti seçeceği sorulur. Ardından, seçilen işleme göre sonuç gösterilir.

Sonsuz döngü, bir uygulamanın sürekli olarak çalışmasını sağlayan bir programlama özelliğidir. Pascal’da sonsuz döngü kullanımı oldukça basittir. Örneğin, kullanıcının belirli bir tuşa basması beklenir ve basılmadığı sürece döngü sürdürülür.

while (true) dobegin  writeln('Bir tuşa basın...');  readln;end.

Bu oyun, kullanıcının belirli bir aralıkta rasgele seçilen bir sayıyı tahmin etmeye çalışması üzerine kuruludur. Kullanıcının doğru tahmin ettiği takdirde bir kutlama mesajı gösterilir. Aksi takdirde, kullanıcıya sayının tahmininden daha yüksek ya da daha düşük olduğunu belirten bir mesaj gösterilir.

• Başlangıç değeri: 1
• Bitiş değeri: 100
• Rasgele sayı: 56

program SayiTahmini;uses crt;var  Tahmin, RasgeleSayi:integer;begin  randomize;  RasgeleSayi:=random(100)+1;  writeln('Lutfen bir sayi girin: ');  repeat    readln(Tahmin);    if Tahmin < RasgeleSayi then      writeln('Daha buyuk bir sayi girin.')    else if Tahmin > RasgeleSayi then      writeln('Daha kucuk bir sayi girin.');  until Tahmin = RasgeleSayi;  writeln('Tebrikler, kazandınız!');end.