BLG 1306 Temel Bilgisayar Programlama Öğr. Grv. M. Mustafa BAHŞI WEB : mustafabahsi.cbu.edu.tr E-MAIL : mustafa.bahsi@cbu.edu.tr
Bilgisayar ile Problem Çözüm Aşamaları Programlama Problem 1- Problemin Analiz Edilmesi 2- Algoritma Kurulması (Geliştirilmesi) 3- Akış Diyagramı (Flow Chart) ile Algoritmanın İfadesi 4- Uygun Programlama Dili ile Algoritmanın Yazılıma Dönüştürülmesi 5- Derleme ve Hataların Ayıklanması Program Ele alınan problemin bilgisayar programına dönüştürme adımları
Bilgisayar ile Problem Çözüm Aşamaları 1. Problemin Analiz Edilmesi Problem eksiksiz bir şekilde ele alınmalı, tüm durumlar düşünülmeli ve problemin verileri ile elde edilmek istenilen çıktılar iyi belirlenmelidir. 2. Algoritma Kurulması (Geliştirilmesi) Algoritma, ele alınan problemi çözümlemek için gereken işlem adımları ve belirlenen işlem adımlarının sırasının belirlenmesidir. Herhangi bir problemin çözümlenmesinde temel mantık işlemelerinden faydalanılır. Algoritma geliştirme aşamasında, geliştirilen algoritmanın; i. Problemin tanımlandığı tüm durumlar için çalışabilmesi ii. Basitleştirilmiş ve tüm kullanıcılar tarafından anlaşılır olması iii. İşlemler yapılma sırasına göre ve doğru mantıksal kurguda olması gerekmektedir. Ancak bunlar yapıldığında problem istenilen ölçüde çözüme kavuşmuş olacaktır.
Bilgisayar ile Problem Çözüm Aşamaları 3. Akış Diyagramı (Flow Chart) ile Algoritmanın İfadesi Algoritmanın şekiller yardımıyla ifade edilme şekline akış diyagramı denir. Akış diyagramı şekilleri uluslararasıdır. Akış diyagramı, algoritmanın tüm yazılımcılar tarafından anlaşılmasını sağlayan bir dil olarak düşünülebilir. Ele alınan problem için geliştirilen algoritmanın yazılıma (programa) kolayca çevrilmesinde programcılar tarafından kullanılmaktadır.
Bilgisayar ile Problem Çözüm Aşamaları 3. Akış Diyagramı (Flow Chart) ile Algoritmanın İfadesi Şekil Anlamı İşlem ve Atama Program Başlangıcı ve Bitişi Veri Girişi Oklar
Bilgisayar ile Problem Çözüm Aşamaları 3. Akış Diyagramı (Flow Chart) ile Algoritmanın İfadesi Şekil Anlamı Görüntü Çıktısı Yazıcı Çıktısı Karar Verme Döngüler
Bilgisayar ile Problem Çözüm Aşamaları 3. Akış Diyagramı (Flow Chart) ile Algoritmanın İfadesi Şekil Anlamı Açıklama Veri Tabanı Veri Tabanından okuma ve yazma işlemi yapıldığını gösterir. Önceden Tanımlı İşlemler Alt programlar, fonksiyonlar veya prosedürler olarak bilinen büyük yazılımları gösterir. Bağlayıcı Bağlayıcı, birçok sayfadan oluşan akış şemalarını birbirine bağlar.
Bilgisayar ile Problem Çözüm Aşamaları 4. Uygun Programlama Dili ile Algoritmanın Yazılıma Dönüştürülmesi Programlama dili, yazılımcının bir algoritmayı ifade etmek amacıyla, bir bilgisayara ne yapmasını istediğini anlatmasının tektipleştirilmiş yoludur. Programlama dilleri, yazılımcının bilgisayara hangi veri üzerinde işlem yapacağını, verinin nasıl depolanıp iletileceğini, hangi koşullarda hangi işlemlerin yapılacağını tam olarak anlatmasını sağlar. Şu ana kadar 150 den fazla programlama dili yapılmıştır. Bunlardan bazıları Pascal, Basic, C, C#, C++, Java, Cobol, Perl, Python, Ada, Fortran, Delphi ve 1C Enterprise'dır. (Wikipedia)
Bilgisayar ile Problem Çözüm Aşamaları 4. Uygun Programlama Dili ile Algoritmanın Yazılıma Dönüştürülmesi MATLAB (matrix laboratory) sayısal hesaplama ve dördüncü nesil programlama dilidir. MathWorks tarafından geliştiriliyor. MATLAB, matris işlenmesine, fonksiyonlar ve veri çizilmesine, algoritmalar uygulanmasına, kullanıcı arayüzü oluşturulmasına ve diğer dillerle yazılmış programlar ile etkileşim oluşturulmasına izin verir. C, C++, Java, ve Fortran dillerini içerir. MATLAB, öncelikli olarak sayısal işleme yönelik üretilmiş olmasına rağmen, isteğe bağlı olarak sembolik hesaplama yapabilen MuPAD sembolik hesaplama motorunu kullanır. Ek paket, dinamik ve gömülü sistemler için Simulink i, grafiksel çoklu alan simülasyonunu ve model tabanlı tasarımı ekler. 2004'te, MATLAB akademik ve endüstriyel alandaki kullanıcı sayısı bir milyon civarındaydı. MATLAB kullanıcıları mühendislik, bilim, ve ekonomi gibi çeşitli alanlardan gelmektedir. MATLAB, yaygın olarak akademik ve araştırma kurumlarında olduğu kadar endüstriyel işletmelerde de çok kullanılmaktadır. (Wikipedia) http://www.ted.com/talks/conrad_wolfram_teaching_kids_real_math_with_computers (VİDEO)
Bilgisayar ile Problem Çözüm Aşamaları 5. Derleme ve Hataların Ayıklanması Yazılım geliştirime (programlama) aşamasında iki hata ile karşılaşılması muhtemeldir. Her program diline ait belli yazım kuralları olduğundan, yazılımınız içerisindeki yanlış komut yazımı, hatalı noktalama kullanımı veya eksik kodlama gibi durumlardaki hatalara yazılım hataları denir. Bunlar düzeltilmeden program zaten çalışmaz. Bunlar kullandığınız programlama diline uygun olacak şekilde düzeltilerek hata ayıklaması yapılır. Diğer bir hata türü ise algoritma hatalarıdır. Yazılım hatası olmamasına rağmen programın çalışmaması, hatalı sonuçlar vermesi veya istenilen tüm durumları karşılamaması gibi durumlarda karşılaşılan hata durumudur. Algoritma hatalarını test ederken akış diyagramınızın veya kurduğunuz algoritmanın doğruluğunu kontrol etmeniz gerekmektedir. Eğer bu bölümlerde bir hata yok ise problemin yanlış analiz edilme olasılığı vardır, buda problemi tekrar ele alarak, programlama aşamalarınızın derlenmesi gerektirir.
Bilgisayar ile Problem Çözüm Aşamaları 5. Derleme ve Hataların Ayıklanması Problemin Analiz Edilmesi Algoritmanın Kurulması Akış Diyagramı Algoritmanın Yazılıma Dönüştürülmesi Algoritma Hataları Yazılım Hataları
Uygulamalar Uygulama 1. Girilen üç sayının ortalamasını hesaplayan ve ekrana yazdıran algorimayı geliştiriniz ve bu algoritmaya ait akış diagramını çiziniz.
Uygulamalar Algoritma 1. 1. Adım: Başla 2. Adım: Kullanıcıdan sayıbir değişkeni klavye yardımıyla al 3. Adım: Kullanıcıdan sayıiki değişkeni klavye yardımıyla al 4. Adım: Kullanıcıdan sayıüç değişkeni klavye yardımıyla al 5. Adım: ortalama=(sayıbir+sayıiki+sayıüç)/3 6. Adım: ortalama değerini ekrana yazdır. 7. Adım: Bitir
Uygulamalar Akış Diyagramı 1. Başla sayıbir sayıiki sayıüç ortalama=(sayıbir+sayıiki+sayıüç)/3 ortalama Bitir
Uygulamalar Uygulama 2. Su sıcaklığını ölçüp veri tabanına belirli periyotlarla T değişkeni ile atayan su ısıtma cihazının, su sıcaklığının 40 dereceye kadar ısıtan algoritmatı kurunuz.
Uygulamalar Algoritma 2. 1. Adım: Başla 2. Adım: Veri tabanından T değişkeni al 3. Adım: T değişkenini sıcaklık değişkenine ata 4. Adım: sıcaklık 40 ise 5. Adım a git değilse 2. Adım a git 5. Adım: lsıtıcıtı kapat 6. Adım: Bitir
Uygulamalar Başla Akış Diyagramı 2. T sıcaklık=t sıcaklık 40 Evet Hayır Isıtıyı kapat Bitir
Uygulamalar Uygulama 3. İkinci dereceden cebirsel ax 2 + bx + c = 0 denkleminin katsayılarının kullanıcı tarafından girilmesiyle, reel kökü olup olamadığına karar veren, varsa bulup ekrana yazdıran bir algoritma geliştiriniz ve akış diyagramını çiziniz.
Uygulamalar Algoritma 3. 1. Adım: Başla 2. Adım: Kullanıcıdan a, b ve c katsayı sabitlerini klavye yardımıyla al 3. Adım: a, b ve c değerleri ile denklemin diskriminant ( ) değerini hesapla ve delta değişkenine ata 4. Adım: delta değişkeni sıfırdan küçükse 6. Adım a, değilse 5. Adım a git 5. Adım: Ekrana Denklemin kökleri reel. yazdır. 7. Adım a git 6. Adım: Ekrana Denklemin reel kökü yok. yazdır. 9. Adım a git 7. Adım: Birinci ve ikinci kökleri hesapla ve sırasıyla x1 ve x2 değişkenlerine ata 8. Adım: x1 ve x2 değişkenlerinin değerlerini ekrana yazdır. 9. Adım: Bitir
Uygulamalar Başla, ve Akış Diyagramı 3. delta= 2 delta<0 Evet Hayır Denklemin kökleri reeldir. Denklemin reel Kökü yoktur. x1= x2= 2 2 x1, x2 Bitir
Uygulamalar MATLAB Yazılımı 3. (Örnektir ) a=input('lütfen a katsayısını giriniz:'); b=input('lütfen b katsayısını giriniz:'); c=input('lütfen c katsayısını giriniz:'); delta=b^2-4*a*c; if delta<0 disp('denklemin Reel Kökü Yoktur'); else disp('denklemin Kökleri Reeldir'); x1=(-b+sqrt(delta))/2*a; x2=(-b-sqrt(delta))/2*a; fprintf('1. Kök: %g\n2. Kök: %g\n',x1,x2); end
Uygulamalar Alıştırma Üçüncü uygulamanın algoritmasını, denklemin ikinci dereceden olup olmadığını kontrol edip, değilse ekrana hata mesajı yazıp kullanıcıdan yeni veri girişi isteyen ve çakışık kök durumunu da tespit edip kullanıcıya sunan bir algoritma olarak genişletiniz. Kurduğunuz bu algoritmanın akış diyagramını çiziniz. İyi Çalışmalar