PROGRAMLAMAYA GİRİŞ FORTRAN 77

Bir Sorunun Bilgisayar İle Çözüm Aşamaları Sorun Analizi Algoritmanın Hazırlanması Akış Diyagramının Çizilmesi Programın Kodlanması Test ve Uygulama

SORUN ANALİZİ Her şeyden önce sorunun programcı tarafından iyice anlaşılmış olması gerekir. Giriş-çıkış birimleri ve bilgileri, bilgilerin desenleri(biçim, şekil, format, düzen) belirlenir. Programda kullanılacak değişkenler tanımlanır ve türleri belirlenir. Sorunun çözüm yolu belirlenir ve çözüm için gerekli matematiksel modeller kurulur.

Örnek 1. Klavyeden girilen iki sayının toplamının ekrana yazdırılması İstenenler: 1. Sayıların klavyeden girilmesi 2. Toplamının bulunması 3. Toplamının ekrandan görüntülenmesi Verilenler : Giriş düzeni belirtilmeyen iki sayı ii. Değişken Tanımı: A: Birinci sayıyı B: İkinci sayıyı C: İki sayının toplamı iii. Çözümün matematiksel modeli C=A+B

ALGORİTMANIN HAZIRLANMASI Algoritma: Herhangi bir sorunun çözümü için izlenecek yoldur. Algoritmada; 1. Verilerin bilgisayara hangi cevre birimlerinden girileceğini, 2. Problemin nasıl çözüleceğini, 3. Hangi basamaklar kullanılarak sonuç alınacağını, 4. Sonucun nasıl ve nereye yazılacağını alternatif bir yoruma izin vermeden ifade edilmelidir. Algoritma hazırlanırken, çözüm için yapılması gereken işlemler, öncelik sıraları göz önüne alınarak, ayrıntılı bir biçimde tanımlanır.

ÖRNEK 2. Verilen iki sayının toplamının bulunması Adım 1-Başla Adım 2-Birinci sayıyı oku Adım 3-İkinci sayıyı oku Adım 4-İki sayıyı topla Adım 5-Toplamı yaz Adım 6- Dur NOT: Bir algoritma yazımında mutlaka sorun çözümünün başladığını gösteren BAŞLA ifadesi ile işlemlerin bittiğini belirten DUR ifadesi olmalıdır.

ÖRNEK 3. Klavyeden girilen bir x € { 0, 1} değeri için yukarıdaki fonksiyonun değerini hesaplayan ve yazdıran programın algoritması: İstenilenler: Sayının klavyeden girilmesi f(x)’ in hesaplanması f(x)’in yazdırılması Değişken tanımı: x: verilen sayı fx: fonksiyonun değeri Çözüm : Verilen matematiksel ifade

Algoritma: Adım 1- Başla Adım 2- x’in değerini oku Adım 3- x’in değeri 0 dan büyük eşit ve 0.5 den küçük ise Adım 6‘a git Adım 4- fx = cos(x) Adım 5- Adım 7’ye git Adım 6- fx = sin(x) Adım 7- fx’i yaz Adım 8- Dur

AKIŞ ÇİZGELERİ (DİYAGRAMLARI) Herhangi bir sorunun çözümü için izlenmesi gerekli olan aritmetik ve mantıksal adımların söz veya yazı ile anlatıldığı algoritmanın görsel olarak simge yada sembollerle ifade ediliş şekline “AKIŞ ÇİZGELERİ” veya FLOWCHART adı verilir. Akış Çizgelerinin oluşturulma nedeni: Sorun çözme sürecini daha anlaşılır hale getirir. İş akışını kontrol eder. Programın kodlanmasını kolaylaştırır. Uygulamada önce programın ana hatlarını gösteren genel bir akış çizgesi hazırlanır. Daha sonra ise her adım için ayrıntılı akış çizgesinin çizimi yapılır.

Akış çizgelerinin hazırlanmasında kullanılan simgeler: Algoritmanın başladığını yada sona erdiğini belirtmek için kullanılır. Klavye aracılığı ile giriş yada okuma yapılacağını gösterir Yazıcı aracılığı ile çıkış yapılacağını gösterir Araç belirtmeden giriş yada okuma yapılacağını gösterir

Hesaplama yada değerlerin değişkenlere aktarımını gösterir Aritmetik ve mantıksal ifadeler için karar verme yada karşılaştırma durumunu gösterir. Diskten okuma yada diske yazmayı gösterir. Disketten okuma yada diskete yazmayı gösterir.

i Teyp kütüğünü gösterir. Döngü gösterir. Akış diyagramında iki nokta arası ilişkiyi gösterir. İ herhangi bir sembol olabilir. Döngü sonunda veya diyagramın çizilemediği durumlarda kullanılır. i İşin akış yönünü gösterir.

AKIŞ ÇİZGELERİNİN ÇEŞİTLERİ Akış çizgeleri içerik ve biçimlerine göre üç grupta sınıflandırılabilir. Doğrusal Akış Çizgeleri Mantıksal Akış Çizgeleri Döngülü Akış Çizgeleri 1. Doğrusal Akış Çizgeleri: İş akışları, giriş, hesaplama, çıkış biçiminde olan akış çizgeleri bu grup kapsamına girer.

ÖRNEK 3. İki sayının çarpımının bulunması ile ilgili algoritmayı yazınız. A: Birinci sayı B: İkinci sayı C: İki sayının çarpımını göstersin C=A*B ALGORİTMA 1 Adım1-Başla Adım2- A’yı oku Adım3- B’yi oku Adım4- C=A*B yi hesapla Adım5- C’yi yaz Adım6- Dur

Okuma yaptırılacak aygıt belirsiz Yazma yaptırılacak aygıt belirsiz BAŞLA A OKU B OKU C=A*B C YAZ DUR Okuma yaptırılacak aygıt belirsiz Aritmetik işlem Yazma yaptırılacak aygıt belirsiz

Algoritma : Adım 1. Başla Adım 2. X’i oku Adım 3. F=2*X**2+3*X - 4 ÖRNEK 1. F = 2x2+3x-4 G = sin(x) olmak üzere Verilen bir x değeri için F*G ve F/G değerlerini hesaplayıp yazıcıda yazdıran bir programın algoritmasını ve akış diyagramını oluşturun. X : verilen sayı F : 1. Fonksiyon G: 2. Fonksiyon C: iki fonksiyonun çarpımı B: iki fonksiyonun oranı Algoritma : Adım 1. Başla Adım 2. X’i oku Adım 3. F=2*X**2+3*X - 4 Adım 4. G= SIN(X) Adım 5. C=F*G Adım 6. B=F/G Adım 7. C’yi yaz Adım 8. B ‘yi yAz Adım 9. Dur

Başla Algoritma : Adım 1. Başla Adım 2. X’i oku Adım 3. F=2*X**2+3*X - 4 Adım 4. G= SIN(X) Adım 5. C=F*G Adım 6. B=F/G Adım 7. C’yi yaz Adım 8. B ‘yi yAz Adım 9. Dur X F=2*X**2+3*X - 4 G= SIN(X) C=F*G B=F/G C,B Dur

2. Mantıksal Akış Çizgeleri Geniş ölçüde mantıksal karaları içeren akış çizgeleridir. Hesap düzenleri genellikle basittir. Örnek 1. A ve b gibi iki sayıdan büyüğünü yazıcıda yazdıran algoritma ve akış diyagramı. Algoritma: Adım 1. Başla Adım 2. A,B’yi oku Adım 3. A=B ise Adım 7’e git Adım 4. A>B ise Adım 6’ya git Adım 5. B’yi Yaz Adım 8’e git Adım 6. A’yi Yaz Adım 8’e git Adım 7. “A ve B eşit” mesajını yaz Adım 8. Dur

Başla A, B A: B B = “A ve B eşit” < > A Dur

Örnek 2. 100 kişilik bir sınıfta 18-22 arası her yaş grubunda kaç öğrencinin bulunduğunu belirleyip yazan akış çizgesini oluşturun Değişkenler: OY : Öğrenci yaşı I18: 18 yaşında olan öğrenci sayısını I19: 19 yaşında olan öğrenci sayısını I20: 20 yaşında olan öğrenci sayısını I21: 21 yaşında olan öğrenci sayısını I22: 22 yaşında olan öğrenci sayısını IYOS: İşlem yapılan öğrenci sayısını göstersin

Algoritma: Adım 1. Başla Adım 2. I18=0 I19=0 I20=0 I20=0 I21=0 I22=0 IYOS=0 Adım 3. OY OKU Adım 4. OY=18 ise I18’i 1 artır. Adım 9’a git Adım 5. OY=19 ise I19’i 1 artır. Adım 9’a git Adım 6. OY=20 ise I20’i 1 artır. Adım 9’a git Adım 7. OY=21 ise I21’i 1 artır. Adım 9’a git Adım 8. OY=22 ise I22’i 1 artır. Adım 9’a git Adım 9. IYOS = IYOS+1 Adım 10. IYOS < 100 ise Adım 3’e git Adım 11. I18, I19, I20, I21, I22 yaz Adım 12 Dur

Sayaç Tanımlama: Bir sporcunun attığı turları sayalım TUR= / / / / / / / / / / / =10 tur Bu işlemi bir sayaç ile gerçekleştirebiliriz I=I+1 Başlangıç I=0

Başla I18=0 I19=0 I20=0 I21=0 I22=0 IYOS=0 OY OY=18 E I18=18+1 H OY=19 E I19=I19+1 H E I20=I20+1 OY=20 H E OY=21 I21=I21+1 H E OY=22 I22=I22+1 H IYOS=IYOS+1 I18 I19 I20 I21 I22 Yaz Dur E IYOS<100 H

NOTT=ONOT1 NOTT=NOTT+ONOT2 NOTT=NOTT+ONOT3 3. Yineli (Döngülü) Akış Çizgeleri: Sorunu çözümü için, çözümde yer alan herhangi bir adım yada aşamanın birden fazla kullanıldığı akış diyagramlarına döngülü akış diyagramları denir. İş akışları genel olarak bir başlangıç değeri verme, hesaplama, kontrol biçiminde olmaktadır. Örnek 1. 3 öğrencinin bir sınavdan aldıkları notların ortalamasını bulan ve yazan bir programın algoritma ve akış diyagramı: Değişkenler: ONOT: öğrencinin notu NOTT: notların toplamı NORT: notların ortalaması ISAYI : öğrenci sayısını göstersin NOTT=ONOT1+ONOT2+ONOT3 ISAYI=ISAYI+1 NOTT=NOTT+ONOT NORT=NOTT/ISAYI Şeklinde yazabiliriz. NOTT=ONOT1 NOTT=NOTT+ONOT2 NOTT=NOTT+ONOT3

Başla >= < Algoritma: Adım 1. Başla Adım 2. NOTT=0 Adım 3. ISAYI=0 Adım 4. ONOT oku Adım 5. NOTT=NOTT+ONOT Adım 6. ISAYI=ISAYI+1 Adım 7. ISAYI < 3 ise adım 4’e git Adım 8. NORT=NOTT/ISAYI Adım9. NORT yaz Adım 10. Dur Başla NOTT=0 ISAYI=0 ONOT NOTT=NOTT+ONOT ISAYI=ISAYI+1 ISAYI:3 NORT=NOTT/3 NORT DUR < >=

Bu akış diyagramında Not okuma : 3 kez Toplam hesaplama : 3 kez Öğrenci sayısını artırma: 3 kez tekrarlanmaktadır. Eğer bu işler 100 öğrenci için yapılsaydı tekrar sayısı 100 olurdu. Üç öğrencinin notları 50, 60, 70 olsaydı akış diyagramının işletilmesi aşağıdaki sonuçları verecektir. ISAYI NOTT ONOT Karşılaştırma NORT 0+1=1 0+50=50 50 (ISAYI=1)<3 1+1=2 50+60=110 60 (ISAYI=2)<3 2+1=3 110+70=180 70 (ISAYI=3)=3

Yineleme sembolü ile Başla < >= Başla INOT=0 ISAYI=0 ONOT INOT=INOT+ONOT ISAYI=ISAYI+1 ISAYI:3 NORT=INOT/3 NORT DUR < >= Başla INOT=0 ISAYI=1,3,1 Yineleme Sembolü ONOT INOT=INOT+ONOT ISAYI NORT=INOT/3 NORT DUR