Döngüler - Loops 4/9/2010. ENF-102 Jeoloji Giriş. Sayaç kontrollü bir döngüdeki temel öğeler. Sayaç (counter) Kontrollü Döngüler.

Transkript

1 Giriş Döngüler - Loops Bir ifade kümesinin tekrarlanması, yani birden fazla çalıştırılması işlemine döngü (loop) dendiğiğ programlamaya giriş ş kısmında belirtilmişti. Bu derste döngülerin C programlama dilinde nasıl kurulacağı incelenecektir. ENF /47 Sayaç (counter) Kontrollü Döngüler Yapılacak tekrar miktarının bilindiği durumlarda döngü bir sayaç kullanarak tasarlanabilir. Sayaç aslında tekrar edilme işleminin ne kadar yapıldığını tutan bir değişkendir. ENF /47 Sayaç kontrollü bir döngüdeki temel öğeler Yukarıda da söylendiği gibi bir sayaç değişkeni olmalıdır. Bu değişken döngü sayacı (loop counter) olarak bilinir. Döngü sayacına bir atama ifadesiyle ilk değer verilir. Döngü sayacının değerinin sınır değere gelip gelmediği kontrol edilir. Döngünün gövdesinin her çalışmasından sonra, sayacın değeri artırma ya da eksiltme işlemi ile değiştirilir. ENF /47 GOTO Komutu Ekrana 10 defa programcının adını yazan algoritmayı-akış diyagramını ve C programını yazınız. int sayac; sayac=<başlangıç değeri>; BASLA <komut 1>; <komut 2>; <komut N>; sayac=sayac+ - <adım miktarı>; if (sayac > < >= <= = <bitiş değeri> ) goto BASLA; ENF /47 E BAŞLA Sayac=1 Veli Sayac=Sayac +1 Sayac 10 H DUR 1- BAŞLA 2- Sayac=1 3- YAZ Veli" 4- Sayac=Sayac+1 5- EĞER Sayac 10 İSE GİT Adım 3 6- DUR ENF /47 ENF-102 Jeoloji

2 C KODU FAKAT int sayac; sayac=1; /*sayac değişkenin ilk değeri veriliyor*/ BASLA printf( Veli\n ); sayac=sayac+1;/*sayac değişkeni 1 arttırılıyor*/ if(sayac <= 10 ) /*sınır değer ile karşılaştırılıyor*/ goto BASLA; ENF /47 go to komutu programların yapısallığını ve okunabilirliliğini azalttığı için pek tavsiye edilmez. Bu yüzden üzerinde ayrıntılı olarak durulmayacaktır. Zaten bu deyimi yeni öğreneceğiniz deyimlerden sonra kullanmak zorunda kalmayacaksınız. Bundan sonraki bütün örnek programlarda C programlama dilinin kendine has döngü yapılarını kullanılacaktır. ENF /47 while Döngüsü while ifadesinin yapısı Döngü oluşturmanıncdilindebirkaçdeğişik yolu vardır. Bunlardan en temeli while dongüsüdür. Bilindiği üzere İngilizce "while" kelimesinin Türkçe karşılığı "-iken", "olduğu sürece" anlamlarına gelmektedir. Diğer deyimlerle yaratılabilen bir döngü, while kullanılarak da yaratılabilir. ENF /47 while ( koşul durum) Burada koşul durum mantıksal sonucu olan bir ifadedir. Koşul Durum değeri doğru olduğu sürece döngü içindeki komutyadakomutlartekrarlanır. Eğer while deyiminden hemen sonra blok açılmamışsa kendisinden sonra gelen ilk (;) noktalı virgüle kadar olan yer döngü içi olarak kabul edilir. Elbette blok açılmışsa döngü içi, bloğun kendisi olacaktır. Koşul durum un değeri yanlış olduğunda tekrarlama işlemi sona erecektir. ENF /47 Eğer while ifadesine başlamadan önce koşulun değeri yanlış (0) ise, döngünün içi hiç çalıştırılmayacaktır. Eğer koşulun değeri sıfırdan farklı ise ifade bir kere çalıştırıldıktan sonra, while'ın başına geri dönülür ve koşul durum değerine tekrar bakılır. Döngü içine girilip girilmeyeceğibusonucabağlıdır. ENF /47 Eğer koşul durum değeri hiç bir zaman yanlış (0) olmazsa, program akışı döngü dışına çıkamayacağı için döngü içindeki komutlar sürekli tekrar edilecektir. Bu olay sonsuz döngü (infinite loop) olarak bilinir. Döngü içinde birden fazla komut tekrar edilecekse blok açılmalıdır. while ( koşul durum) komut 1; komut 2; komut N; ENF /47 ENF-102 Jeoloji

3 while ifadesinin çalışma mantığı ÖRNEK KOD h e int sayac=1; while(sayac<=10) printf( Veli\n ); sayac=sayac+1; ENF /47 ENF /47 ÖRNEK 1 x=9; while (x>1) printf ( %d \n, x); x=x-1; ÖRNEK 2 x=5; while (x<5) printf ( %d \n, x); x=x-1; Bu örnek, bir atama ifadesi ve bir while döngüsünden oluşur. while döngüsünün çalışması parantez içerisindeki x>1 koşuluna bağlıdır. xdeğişkeninin ilk değeri 9 olarak belirlenmiştir. 9değeri, 1'den büyük olduğundan sonuç doğru olacaktır. Böylece while döngüsünün içine girilir. Döngü içindeki ilk ifade olan printf("%d \n",x); çalıştırılır ve ekrana x değişkeninin değeri yazdırılmış olur. Sonra döngü içindeki komutlardan sırax= x-1;işlemine gelir. xdeğişkeninin değeri 1 azaltılarak x e geri atanır. Program işleyişinde sıra blok kapama işaretine ( ) geldiğinde program akışı while satırına yönlendirilir. Bu örnekte programcı döngünün çalışma koşulunu yanlış yazmıştır. x değişkeninin ilk değeri 5 tir tir. 5değeri, 5 den küçük olmayacağından sonuç yanlış olacaktır. ENF /47 ENF /47 ÖRNEK 3 x=5; while (x<=5) printf ( %d \n, x); x=x-1; Gözcü Kontrollü Döngüler (Sentinel Controlled Loops) Bu yazımda programcı döngünün çalışma koşulunu değiştirmiştir. xdeğişkeninin ilk değeri 5 olduğundan koşul sağlanacakğ ve döngü içine girilecektir. Fakat döngü içerisinde x değişkeni sürekli 1 azaldığından koşul sonucu asla yanlış olmaz. Hesaplanan bütün x değerleri her zaman 5 den küçük olacaktır. Bu kod parçası sonsuz döngüye girecektir. ENF /47 Çalıştırılması gereken adımların tekrar sayısının bilinmediği problemlerle karşılaşılabilir. ş ş Bu tür problemlerde program, kullanıcının dışarıdan belli bir değer ya da değer grubundan birini girdi olarak vermesiyle ya da program içinde üretilen belli bir değere göre sonlandırılır. ENF /47 ENF-102 Jeoloji

4 ÖRNEK Klavyeden not değeri olarak -1 girilinceye kadar verilen notların ortalamasını ekrana yazan programı yazınız. Burada kaç adet not girileceği belirtilmemiştir. Kullanıcı isterse 4 nottan sonra -1, isterse de 100 nottan sonra -1 girebilir. Bu amaçla bir kontrol değeri (sentinel value) kullanılır. Bu çözümde sınav notu olamayacak bir değer olan - 1, kontrol değeri olarak seçilmiştir. Klavyeden normal olarak sınav notlarını girerken, en son değer olarak bu kontrol değeri girildiğinde; döngü çalışmasını durdurmalıdır. ENF /47 /*Not olarak -1 girilene kadarki notların ortalamasını bulur * / long toplam =0; /* Notların toplamı.ilk değer mutlaka sıfırlanmalı */ İnt ogrencisayisi= 0, not; /* Öğrenci sayısı. İlk değer sıfırlanmalı */ float ortalama; printf ("Notu giriniz (sonlandırmak için -1) ); scanf ("%d", &not); /* not -1 den farkli olduğu surece işlemlere devam et */ while (not!= -1) toplam = toplam + not; ;/* notu toplama ekle */ ogrencisayisi = ogrencisayisi + 1; /* Öğrenci Sayısını bir artır */ /* Diğer notu oku. Bu ifade tekrar yazılmazsa başka not okunamaz */ printf("notu giriniz (sonlandırmak için -1) "); scanf("%d",&not); if(ogrencisayisi!=0 ) /*İlk çalıştığı anda -1 girilirse 0'a bölme hatası olmaması için kontrol */ ortalama= toplam / ogrencisayisi; printf("\n\nortalama %5.2f \n, ortalama); ENF /47 ÖRNEK Klavyeden girilen pozitif tamsayının faktöriyelini bulan programı yazınız. /*Bu program klavyeden girilen bir pozitif tamsayının faktoriyel degerini hesaplar, ve sonucu ekrana yazar.*/ int sayi, /* okunan tamsayı */ sayac=2; /* sayac degiskeni */ long sonuc=1; /* sayinin faktoryel degeri */ printf("bir pozitif tamsayı giriniz "); scanf("%d",&sayi); /* Tamsayiyi oku */ while (sayi <= 0) /* Pozitif girilmesini sağlıyoruz */ printf("yanlış!! Lütfen pozitif sayı giriniz "); scanf("%d",&sayi); /* Sayının faktöriyel değerini bulan kısım */ while (sayac <= sayi) sonuc = sonuc * sayac; sayac = sayac + 1; /* sonucu yaz */ printf("\ngirilen tamsayı %d\n",sayi); printf("faktöriyeli %d",sonuc); ENF /47 for Döngüsü for Döngüsü Döngü Koşulu for döngüsü özellikle tekrar edilen işlemlerin sayısı belli olduğunda kullanılan başka bir döngü yapısıdır. Bu tür durumlarda while deyiminden daha uygundur. for (DöngüDeğişkeni=İlkDeğer; DöngüKoşulu; AdımMiktarı) komut 1; komut N; ENF /47 Değeri her seferinde döngüye girmeden önce sorgulanır vebudeğer doğru ise döngü içine girilir ve komut ya dakomutlarçalıştırılır. ş Döngü koşulunu yanlış (0) olması halinde döngüden çıkılır. Bu mantıksal deyimin değeri genelde döngü değişkeninin değerine bağlı olacak şekilde yazılır. ENF /47 ENF-102 Jeoloji

5 Adım Miktarı Bir for ifadesi, her zaman bir while ifadesi olarak aşağıdaki gibi yeniden yazılabilir Döngünün gövdesini oluşturan komut ya da komutların işletilmesinden sonra çalıştırılacaktır. ş Görevi döngü değişkeninin değerini güncellemektir. Bu değişken üzerinde arttırma ya da azaltma yapılmak sureti ile bu işlem gerçekleştirilir. ENF /47 döngü değişkeni = ilk değer; while (döngü koşulu ) komut komutlar; AdımMiktarı; ENF /47 Birbirine denk döngü ifadeleri ÖRNEK for (i=1; i<=10; i++) Burada döngünün gövdesi olan komut, i değişkeninin 1'den 10'a kadar olan değerleri için 10 kere tekrar edilir. Döngü içine ilk girildiğinde i değişkenin değeri 1, ikinci girildiğinde 2 ve en son girildiğinde ise 10 olacaktır. ENF /47 ENF /47 ÖRNEK for (i=10; i>=1; i- =1) ÖRNEK Burada döngünün gövdesi olan komut, i değişkeninin 10'dan 1'e kadar olan değerleri için 10 kere tekrar edilir. Gövdeye ilk girildiğinde i değişkenin değeri 10, ikinci girildiğinde 9,... ve en son girildiğinde ise 1 olacaktır. Klavyeden girilen pozitif bir tamsayının asalolup olmadığını ekrana yazdıran c programını kodlayınız. (Bir ve kendisinden başka tam böleni olmayan sayıya asal denir. Yalnız 1 asal değildir. Asal sayılar 2,3,5,7,11,13,17, 19, 23,29, 31,...) ENF /47 ENF /47 ENF-102 Jeoloji

6 PROBLEM Sorunun açıklamasında asal sayı tanımı verilmiştir. Bir sayının asal olduğunu ispatlamak yerine olmadığını ispatlamak daha kolaydır. Çünkü kendisinden ve birden başka bir tane bile böleni varsa o sayı asal değildir. Bakılması gereken sayı aralığı; klavyeden girilen sayı dan bire kadar olan bütün sayılardır. ENF /47 /*Bu program klavyeden girilen sayının asal olup olmadığını bulur*/ int sayi, i, test=1; /*test sayi asal ise 1 değilse 0 değerini alacak*/ /*ilk değer olarak 1 almış ve sayı asal kabul edilmiştir*/ printf("sayıyı giriniz "); scanf("%d",&sayi); if(sayi==1) /*Klavyeden girilen sayı 1 ise */ test=0; t /*test t değişkenine i 0 atanacak */ else /*sayi 1 değilse */ for(i = sayi-1; i>1 && test==1; i--) /*sayi-1 ile 2 arasındaki bütün sayıları elde et*/ if( sayi % i == 0 ) test=0; if(test) printf("sayı asaldır"); else printf("sayı asal değildir"); ENF /47 do-while Döngüsü do-while Döngüsü while ifadesinde döngünün devam edip etmeyeceğini kontrol eden mantıksal deyimin değeri, döngü gövdesine girmeden kontrol edilir. Eğer değer hemen yanlış olur ise, while ifadesinin gövdesi hiç çalıştırılmadan döngüden çıkılır. do-while yapısında ise döngü koşulu döngü gövdesi çalıştırıldıktan sonra sorgulanır. Bu da, do-while döngüsü içindeki komut ya da komutların koşula doğruda olsa yanlış da olsa en az bir kere çalıştırılacak olması demektir. Bu yüzden, do-while ifadesi gövdesi en azından bir kere çalıştırılması gereken döngü yapılarının tasarımında kullanılabilir. ENF /47 Genel Kullanımı do komut while (koşul ş durum); do komut 1; komut N; while (koşul durum); while ( koşul ) ENF /47 İç-İçe Döngüler (Nested Loops) ENF-102 Jeoloji

7 İç-İçe Döngüler (Nested Loops) Kod parçası adım adım çalıştırıldığında Bir döngü içerisinde başka bir döngü bulunuyorsa, bu tür yapılara iç-içe döngüler denir. Bu durumda içteki döngü dıştaki döngünün her adımında yeniden çalıştırılacaktır. Örneğin n=0; for (i=1; i<=3; i++) /*dıştaki döngü*/ for (j=1; j<=3; j++) /içteki döngü*/ n=n+1; ENF /47 9 kerelik bir döngü ENF /47 ÖRNEK Aşağıdaki gibi bir piramit oluşturan program parçasını yazmak için iç-içe döngü kullanılabilir. Kod parçası adım adım çalıştırıldığında * ** *** **** ***** for (i=1; i<=5; i++) /*dıştaki döngü*/ for (j=1; j<=i; j++) /*içteki döngü*/ printf"* ); printf("\n"); ENF /47 ENF /47 break Deyimi break Deyimi Bu komut daha önceki switch case yapısında kullanılmıştı. Döngü içinde kullanılan break komutunun amacı, çalıştığı anda döngüyü sonlandırarak döngü dışına çıkılmasını sağlamaktır. Programın işleyişi, döngünün dışındaki ilk komuttan itibaren devam eder. ENF /47 ENF-102 Jeoloji

8 Örnek /* break deyiminin uygulaması */ int i; for (i=0; i<=5; i++) if(i == 3) /*i'nin değeri 3 ise */ break; /*döngü dışına çık*/ printf( i= %d \n",i); ÇIKTI i=0 i=1 i=2 continue Deyimi ENF /47 continue Deyimi Örnek Döngü içinde kullanılan bu komutun amacı çalıştığı anda döngü içindeki geri kalan komutları işletmedenş döngü başış yapılmasını sağlamaktır. Programın işleyişi döngü içindeki bu komuttan sonra verilen tüm ifadeler atlanarak döngü başına yönlendirilir. /* continue deyiminin uygulaması */ int i; for (i=0; i<=5; i++) if(i==3) /*i'nin değeri 3 ise */ continue; /* döngü başı yap*/ printf ( i = %d \n",i); ÇIKTI i=0 i=1 i=2 i= 4 i= 5 ENF /47 ENF /47 Kaynakça Programlamayı C ile öğreniyorum (2. Baskı), M. Yorulmaz, S. Yorulmaz, 2005, Ankara ENF /47 ENF-102 Jeoloji