Algoritmalar Nedir? Temel Kavramlar, Türler ve Örneklerle Anlatım

Algoritma Nedir?

Algoritma, belirli bir problemi çözmek veya belirli bir işi yapmak için tasarlanmış, sonlu sayıda adım içeren, açık ve net talimatlar dizisidir. Yazılım geliştirmenin temel yapı taşlarından biridir.

Algoritmaların Temel Özellikleri

• Sonluluk: Algoritma sonlu sayıda adımda tamamlanmalıdır.
• Belirlilik: Her adım açık ve net olmalı, belirsizlik içermemelidir.
• Girdi: Algoritma dışarıdan sıfır veya daha fazla girdi alabilir.
• Çıktı: En az bir çıktı üretmelidir.
• Etkililik: Her adım uygulanabilir olmalı, pratik olarak gerçekleştirilebilir olmalıdır.

Algoritma Türleri

1. Sıralama Algoritmaları

Veri dizilerini belirli bir düzene göre sıralamak için kullanılır.

• Bubble Sort: Komşu elemanları karşılaştırıp takas ederek çalışır.
• Insertion Sort: Verileri tek tek alıp, sıralı diziye yerleştirir.
• Merge Sort: Böl ve yönet prensibiyle diziyi parçalara ayırır, sıralayıp birleştirir.
• Quick Sort: Pivot seçerek diziyi parçalar ve hızlıca sıralar.

2. Arama Algoritmaları

Bir veri yapısında istenilen elemanı bulmak için kullanılır.

• Linear Search: Tüm elemanları tek tek kontrol eder.
• Binary Search: Sıralı dizide ortadaki elemanı kontrol edip, aramayı daraltır.

3. Grafik Algoritmaları

Graf teorisinde, düğümler ve kenarlar üzerinde çalışan algoritmalar.

• DFS (Depth-First Search): Derinlemesine arama yapar.
• BFS (Breadth-First Search): Genişlik bazında arama yapar.
• Dijkstra: En kısa yol algoritmasıdır.
• Kruskal ve Prim: Minimum spanning tree algoritmalarıdır.

4. Dinamik Programlama

Karmaşık problemleri alt problemlere bölüp çözümleri kaydederek tekrar hesaplamayı önler.

Algoritma Karmaşıklığı (Zaman ve Uzay)

Algoritmanın performansını ifade eder.

• Zaman Karmaşıklığı: Algoritmanın çalışma süresi, genellikle Big-O gösterimi ile ifade edilir (örn. O(n), O(log n)).
• Uzay Karmaşıklığı: Algoritmanın kullandığı bellek miktarı.

Örnek: Basit Bir Sıralama Algoritması - Bubble Sort (JavaScript)

function bubbleSort(arr) {
  let n = arr.length;
  for(let i = 0; i < n - 1; i++) {
    for(let j = 0; j < n - i -1; j++) {
      if(arr[j] > arr[j + 1]) {
        // Elemanları takas et
        [arr[j], arr[j+1]] = [arr[j+1], arr[j]];
      }
    }
  }
  return arr;
}

console.log(bubbleSort([5, 3, 8, 4, 2]));
// Çıktı: [2, 3, 4, 5, 8]