Algoritma: Son Adımlar

Uzun bir yoldu, değil mi? Algoritma nedir diye sorarak başlamıştık; şimdi elinde değişkenler, koşullar, döngüler, listeler, fonksiyonlar, sözlükler… koca bir alet çantası var.

Bu, serinin son yazısı. Burada yeni bir konu öğretmeyeceğim. Bunun yerine geriye dönüp bakacağız: neler öğrendik, bu parçalar birbirine nasıl bağlanıyor? Sonra da hepsini tek bir küçük programda bir araya getirip seriyi kapatacağız. Rahat ol; bu yazı biraz da bir kutlama turu.

Aslında öğrendiğin şey birkaç fikirden ibaret

Dokuz konu deyince insanın gözü korkabilir. Ama işin güzel tarafı şu: hepsi birkaç basit fikrin etrafında dönüyor. Geriye bakınca öğrendiklerimiz kendiliğinden üç öbeğe ayrılıyor.

1. Bir bilgiyi bir yerde tutmak

Her program, önce bir şeyi bir yere koymak zorunda. Bir sayıyı, bir ismi, bir sürü notu… Biz bunu adım adım büyüttük.

Önce değişken vardı: tek bir şeyi koyduğun, üstüne isim yazdığın bir kutu. yaş ← 30 dedin, oldu. Sonra iş büyüdü ve liste geldi: tek kutu değil, yan yana dizilmiş bir sürü kutu, hepsinin ortak bir adı var. notlar[3] deyince üçüncü kutuya bakıyordun. Hani “kutunun kaçıncı sırada olduğu” ile “içinde ne olduğu” ayrı şeylerdi, şu posta kutusu örneği.

En son da sözlük: burada kutulara sıra numarasıyla değil, doğrudan isimle ulaşıyordun. notlar["Ada"]. Tıpkı telefon rehberi gibi; birinin numarasını bulmak için “kaçıncı kişiydi” diye saymıyorsun, adına bakıyorsun.

Tek bir şeyden, sıralı bir sürü şeye, oradan da isimle bulunan şeye. Hep aynı ihtiyacın (bir bilgiyi saklamak) giderek güçlenen üç hâli.

2. Programın karar vermesi ve tekrar etmesi

Bilgiyi tuttun, peki program bununla ne yapacak? Genelde iki şey: bazen bir karar verecek, bazen de aynı işi tekrar edecek.

Karar kısmı koşul idi. EĞER not ≥ 50 İSE ... DEĞİLSE .... Geçti mi, kaldı mı? Yol duruma göre ikiye ayrılıyordu. Tekrar kısmı da döngü. Aynı satırları elli kere kopyalamak yerine “şu iş bitene kadar tekrarla” diyordun. Aslında bir döngü, tekrar tekrar sorulan bir karardan başka bir şey değil; koşulla akraba olmalarının sebebi bu.

3. Dağınıklığı toplamak

Program büyüdükçe dağılmaya başlar. Fonksiyon tam burada işe yarıyordu: bir grup adıma bir isim verip onları tek bir parça hâline getirmek. ortalama(liste)’yi bir kere yazdık, sonra istediğimiz kadar çağırdık. İçinde tam olarak ne döndüğünü bilmemize bile gerek yoktu; listeyi ver, ortalamayı al. Kara kutu.

Peki bütün bunları nasıl yazıya döktük? İlk üç yazının derdi buydu: bir algoritmayı şemayla çizdik, sözde kodla yazdık. Hepsinin altında da şu basit fikir yatıyordu: bir işi net, sıralı adımlara bölmek. Hani en baştaki çay demleme örneği vardı ya, işte o.

Hepsini bir araya getirelim

Şimdi eğlenceli kısma geldik. Öğrendiğimiz bütün parçaları alıp tek bir programda buluşturalım.

Küçük bir sınıf karnesi yapalım. Elimizde öğrenciler ve notları olsun; her birinin ortalamasını hesaplayalım, geçti mi kaldı mı diye bakalım, sonunda da kaç kişi geçmiş sayalım. Kulağa epey iş gibi geliyor ama artık bunların hepsini biliyorsun:

FONKSIYON ortalama(liste)
    toplam ← 0
    i ← 1
    ZAMAN i ≤ uzunluk(liste) DOĞRU İKEN
        toplam ← toplam + liste[i]
        i ← i + 1
    DÖNGÜ SONU
    DÖNDÜR toplam / uzunluk(liste)
FONKSIYON SONU

karne ← { "Ada": [90, 85, 100], "Can": [40, 35, 45], "Ece": [70, 65, 80] }
geçenSayısı ← 0

karne İÇİNDEKİ HER öğrenci İÇİN
    ort ← ortalama(karne[öğrenci])
    EĞER ort ≥ 50 İSE
        durum ← "Geçti"
        geçenSayısı ← geçenSayısı + 1
    DEĞİLSE
        durum ← "Kaldı"
    BİTİREĞER
    YAZ öğrenci + ": ortalama " + ort + " → " + durum
DÖNGÜ SONU

YAZ "Toplam geçen: " + geçenSayısı

Çalıştırınca şunu yazar:

Ada: ortalama 91.67 → Geçti
Can: ortalama 40 → Kaldı
Ece: ortalama 71.67 → Geçti
Toplam geçen: 2

Bir dakika durup şuna bak. Bu minik programda serinin dokuz konusu da var: bir fonksiyon (ortalama), bir sözlük (karne), değer olarak listeler, bir döngü (her öğrenci için), bir koşul (geçti/kaldı), değişkenler (ort, durum, geçenSayısı), bir biriktirici (geçenSayısı) ve baştan sona YAZ. Aynı programı bir de şema hâlinde görelim:

flowchart TD
    A(["Başla: karne sözlüğü hazır, geçenSayısı ← 0"]) --> B{"Sırada bir<br/>öğrenci var mı?"}
    B -- Evet --> C["ort ← ortalama(karne[öğrenci])"]
    C --> D{"ort ≥ 50 mi?"}
    D -- Evet --> E["durum ← Geçti<br/>geçenSayısı ← geçenSayısı + 1"]
    D -- Hayır --> F["durum ← Kaldı"]
    E --> G["YAZ öğrenci + durum"]
    F --> G
    G --> B
    B -- Hayır --> H(["YAZ Toplam geçen<br/>Bitti"])

Programlamak dediğimiz şey aslında bu. Küçük, basit parçalar; tek başlarına pek bir işe yaramıyorlar. Ama doğru şekilde bir araya getirdiğinde, birlikte koca bir işi hallediyorlar. Ve sen artık bunu yapabiliyorsun.

Bundan sonra nereye?

Bu seri boyunca bir bilgisayarın nasıl düşündüğünü kâğıt üstünde öğrendik. Sıradaki adım, aynı şeyi gerçek bir bilgisayara anlatmak. Merak etme, en zor kısmı geride kaldı bile.

flowchart LR
    A["1–3<br/>Algoritma · Şema · Sözde kod"] --> B["4–6<br/>Değişken · Koşul · Döngü"]
    B --> C["7–9<br/>Liste · Fonksiyon · Sözlük"]
    C --> D["10<br/>Son Adımlar"]
    D --> E["Gerçek bir dil<br/>Python / JavaScript"]

Küçük bir teşekkür

Son bir şey. Bu seride öğrendiğimiz her fikrin arkasında gerçek insanlar var; hepsi bir zamanlar bu şeyleri ilk kez düşünen kişilerdi. Kısaca analım:

• Bugün “algoritma” derken adını andığımız el-Harezmî, 9. yüzyılda yaşamış, aynı zamanda cebiri de kurmuş bir matematikçi.
• Koşulların doğru/yanlış mantığını George Boole kurdu.
• İlk programı 1843’te Ada Lovelace yazdı. Evet, ilk programcı bir kadındı.
• Listelerin arkasında Fortran dili ve “neden sıfırdan sayıyoruz?” diye soran Dijkstra var.
• Fonksiyon fikrini David Wheeler, “kütüphane” fikrini ve ilk derleyiciyi de Grace Hopper getirdi.
• Sözlüğün o hızlı arama numarası (hash) Hans Peter Luhn’un işi.

Özet