1. Algoritma: Programlamanın Temeli Tanım ve Önemi: Algoritma, "problemleri çözmek için tasarlanmış bir prosedür veya formül" olarak tanımlanmaktadır [e2]. Yazar, düşünme eyleminin bir problemin cevabını bulmakla ilişkili olduğunu ve her problem çözme eyleminde algoritma kurulduğunu vurgular. Programlamanın kökeni algoritma, algoritmanın kökeni ise matematiktir. "Matematik, algoritmanın, algoritma, programlamanın tabanıdır." (s. 33) Bu nedenle, programlama yapabilmek için iyi bir matematik bilgi sine sahip olmak esastır. Problem Çözme Süreci: Problem, istenilmeyen bir durumu ifade eder ve algoritma kurularak bu durumu istenilen hale getiren bir dizi işlem oluşturulur. Hansel ve Grétel masalındaki ekmek kırıntıları örneği gibi basit günlük hayattan, bir aracın lastiğinin değiştirilmesi gibi daha karmaşık durumlara kadar birçok örnekle algoritmaların hayatın her yerinde olduğu gösterilmiştir. Fonksiyonel Yaklaşım: Algoritmalar matematiksel fonksiyonlarla ifade edilebilir. Yazar, y = f(x) eşitliğini kullanarak, X (istenmeyen durum) girdisinin F fonksiyonu (algoritma işlemleri) aracılığıyla Y (istenen durum) çıktısına dönüştürüldüğünü açıklar. Günlük hayattaki her girdi-çıktı süreci bir fonksiyon olarak düşünülebilir (örneğin, bir devlet dairesindeki evrak işlemleri veya bir teyp). Algoritma Kurabilme Yeteneği: Algoritma kurma yeteneği, kişinin zekasıyla ilişkilidir ve deneyim ile bilgi birikimiyle hızlandırılabilir. Yazar, Türklerin pratik zekaya sahip olduğunu ve sürekli problem çözmek zorunda kalmalarının bu yeteneği geliştirdiğini belirtir (s. 38). 2. Programlama ve Yazılımın Temelleri Program Tanımı: Program, "bilgisayarın, tercüme edip çalıştırabileceği bir dizi talimat" olarak açıklanır [e4]. Algoritma ile program arasındaki temel fark, algoritmanın genel problem çözme yöntemi olması, programlamanın ise bilgisayar ortamında bu yöntemlerin uygulanmasıdır. Yazar, "Program’ın, bir algoritmadan neredeyse hiç farkı olmadığını çıkarabiliriz." (s. 41) Yazılım Tanımı: Yazılım, bilgisayar programları, prosedürler ve dokümantasyonu içeren genel bir terim olup, bilgisayar sistemleri üzerinde belirli görevleri yerine getirmek için kullanılır [e5]. Genel (örneğin Winamp) ve Özel (örneğin bir fabrika üretim takip programı) olmak üzere iki ana yazılım tipi bulunmaktadır. Programlamanın Mümkün Olması: Yazar, insanların aslında programlama yapabilme yetisine doğuştan sahip olduğunu, çünkü programlamanın temelde bir "planlama" eylemi olduğunu savunur (s. 43). İnsanlar her durum için detaylı plan yapmasalar da, karar verme yetenekleri sayesinde anlık çözümler üretebilirler. Veri ve Bilgi: Veri, tek başına anlam ifade etmeyen gerçeklerdir (örneğin "3 cm", "43 puan"). Bilgi ise, bir veya birden fazla verinin değerlendirilmesiyle elde edilen ve anlamı olan sonuçlardır (örneğin sınavdan geçme bilgisi) (s. 45-46). Programlar genellikle veriyi işler, veri girişi, okuma, silme ve değiştirme gibi işlemler yaparlar. Programların Sınırlılıkları: Bilgisayarlar, programlandıklarından ötesini yapamazlar ve kendi başlarına hata yapma yetenekleri yoktur. Hatalar genellikle programcıdan kaynaklanır. Ayrıca, bilgisayarlar gerçek rastgele sayılar üretemezler; tarih, saat, CPU zamanı gibi sürekli değişen bilgilerden yararlanarak "rastgele" görünen sayılar üretirler (s. 52-53). Genel Problem Çözücü fikrinin imkansızlığı da vurgulanır (s. 45). 3. Programlama Süreci ve Araçları Programlama Şeması: Programlama süreci, bir sistemin analiziyle başlar. Analiz, bir materyali bileşenlerine ayırarak organizasyonel yapısını anlamaktır [e11]. Lego örneğiyle, aynı parçalarla farklı sonuçlar elde edilebileceği gibi, programlamada da temel parçalar olan algoritmalarla farklı sistemler inşa edilebileceği açıklanır. Lowest Limitation (En Düşük Limit): Bir işin veya işlemin daha fazla alt işleme bölünemeyeceği en temel seviye olarak tanımlanır (s. 74). Bu, operatörün kapasitesi ve yaptığı işleme göre belirlenir. Anlama ve Sınıflandırma: Anlama, bir olayın veya önermenin bilinen bir kanunun veya formülün sonucu olduğunu görmektir [e12]. Yapay zeka bağlamında, anlama "sınıflandırma" (classification) ile ilişkilendirilir. Bilinmeyen terimler, bilinen terimlerle ifade edilerek öğrenilir. Dokümantasyon Süreci: Büyük projelerde teklif, proje planı ve teknik rapor gibi dokümanlar hazırlanır. Teklif, projenin genel kapsamını ve gereksinimlerini belirler. Proje planı, metodolojiyi ve detaylı gereksinimleri içerir. Teknik rapor ise projenin kalbi olup tüm teknik ayrıntıları barındırır (s. 86-88). WBS (Work Breakdown Structure - İş Dökümü Yapısı): Bir işin daha küçük parçalara bölünerek gösterilmesini sağlayan bir diagram veya listedir. İşlemleri operatöre, süreye, işlem hacmine veya konuya göre bölme kriterleri kullanılabilir (s. 102). AND (Activity Network Diagram): WBS'de belirtilen işlemler arasındaki sırasal ilişkiyi gösterir. Hangi işlemden sonra hangi işlemin geleceğini belirler (s. 105). Flow Chart (İş Akış Diyagramı): Bir işi veya sistemin çalışma prensibini diyagramsal olarak ifade etmek için kullanılır. İşlemlerin birbiriyle olan ilişkisini anlamayı kolaylaştırır (s. 108). Pseudo Kod: Bir işlemi gerçekleştirmek için yapılacak alt işlemlerin emir cümlesi şeklinde yazıldığı ifadedir. Bilgisayar diline çevrilmeden önceki halidir (s. 110). Kod Yazımı: Geliştirme evresinde, kurulan algoritmanın programlama diline nasıl çevrileceği bilgisi, deneyim, bilgisayar bilgisi ve araştırma (internet, kitaplar) gerektirir. Yazar, bir programlama dilinin syntax'ını ezberlemek yerine, bir programın mantığını ve algoritmasını anlamanın önemini vurgular (s. 90-91). 4. Bilgisayar Sistemleri ve Donanım Donanım ve Yazılım Uyumu: Bilgisayar sistemleri, yazılım ile donanımın mükemmel uyumu üzerine kurulmuştur. Yazdığımız kodlar, bilgisayar donanımlarının anlayacağı talimatlara dönüşür ve onları kontrol eder. Yazar, "Donanım ve yazılım mantıksal olarak aynıdır – aynı derecede önemlidir" ifadesini vurgular (s. 263). Temel Donanım Bileşenleri: İşlemci (CPU): Bilgisayarın beyni olup, işlemleri koordine eder ve yönlendirir. Sayısal verileri işleyerek çevresel birimlere uyarlar [e18]. İşlemci, düşük voltajlı elektriksel sinyaller (1 ve 0'lar) ile çalışır. Hafıza (RAM): Programları ve açık dosyaları geçici olarak tutan ve çok hızlı çalışan bir aygıttır. Elektrik kesildiğinde veriler silinir. Sabit Disk (Harddisk): Verileri uzun süreli olarak saklayan, büyük boyutlarda veriyi tutabilen ve hafızaya göre daha yavaş çalışan bir depodur. Elektrik kesilse bile veriler silinmez. Anakart: İşlemci ile diğer donanımlar arasında iletişimi sağlayan ana karttır. Bit ve Byte: Bit, bilgisayardaki en küçük veri formatıdır (0 veya 1). Byte ise 8 bitlik veriye verilen isim olup, anlam ifade eden en küçük veri formatıdır. Haberleşme Yöntemleri (IO): Bilgisayar ile girdi/çıktı aygıtları arasında üç çeşit haberleşme bulunur: Interrupt (Kesme): Bir işlemi geçici olarak durdurup, acil bir başka işlemi gerçekleştirdikten sonra kaldığı yerden devam etme. (Örn: Klavye tuşuna basılması) DMA (Direct Memory Access): Aygıtların (örneğin ekran kartı) doğrudan hafızaya erişerek verileri okuması ve kendi işlemcisi üzerinde işlemesi. Polling: Bir aygıtla iletişimi sağlamak için sürekli olarak kontrol eden ve belirli aralıklarla mesaj olup olmadığını sorgulayan yöntem. (Örn: Mouse) Programın Hafızaya Yazılması: Bir program çalıştığında, otomatik olarak hafızaya yazılır. Her programda bir main prosedürü bulunur ve bu, program açıldığında ilk çağrılan işlemdir. Hafıza, statik (STACK) ve dinamik (HEAP) olmak üzere iki ana bölümden oluşur. Statik alan, sabit değişkenleri ve değerleri tutarken; dinamik alan, prosedür çağrıları ve nesne oluşturma gibi geçici verileri barındırır. Low Level ve High Level Programlama Dilleri: Low Level (Alt Seviye): CPU'nun doğrudan anlayacağı şekilde tasarlanmıştır. En alt seviye dil Assembly'dir ve her işlemcinin farklı bir Assembly dili bulunur. Kompleks işlemler uzun kodlar gerektirir. High Level (Üst Seviye): Güncel hayatta en çok kullanılan diller olup (Java, VB.Net, C++ vb.), mantıksal ifadeleri destekler, kullanım kolaylığı sağlar ve kodlama hatalarını bulmaya yardımcı olur. Bu dillerin kodları derleyiciler aracılığıyla Assembly diline çevrilir. Derleyici (Compiler): Üst seviyede yazılmış bir kodu, daha alt seviyelere (genellikle Assembly'ye) çeviren bir programdır (s. 256). Kaynak kodun makine koduna dönüşme sürecini sağlar. İşletim Sistemleri: Bir bilgisayarın temel, teknik işlemlerini gerçekleştirmek amacıyla tasarlanmış bir yazılımdır. Kullanıcıları donanımlarla yapılacak işlemlerin karmaşıklığından uzak tutar ve bir arayüz sunar (s. 265). Dört nesilde incelenen işletim sistemleri, Batch Processing ve Spooling gibi kavramlarla evrimleşmiştir. 5. İleri Programlama Kavramları Oluşturucu (Constructor): Bir sınıfın kopyası (nesnesi) oluşturulduğunda ilk çağrılan metottur. Değişken tanımlamadan farklı olarak, bir nesne oluşturulduğunda bellekte yer açar ve başlangıç değerlerini atar (s. 272). Değişkenlerin Süreklilik Alanı (Scope): Değişkenlerin tanımlandığı ve erişilebilir olduğu alanı ifade eder. Public değişkenler her yerden erişilebilirken, Private değişkenler sadece tanımlandığı sınıf içinde erişilebilir (s. 276-277). İleri Operatörler: Unary (Birli): Tek bir argüman alan operatörler. Binary (İkili): İki argüman alan operatörler (örneğin +, -, *, /). Ternary (Üçlü): Üç argüman alan operatörler. Üs (^) Operatörü: Bir sayının üssünü hesaplar. Mod (% veya MOD) Operatörü: Bir sayının başka bir sayıya bölümünden kalanı verir. Değil (! veya NOT) Operatörü: Bir ifadenin sonucunu tersine çevirir. Mantıksal Operatörler (AND, OR, &&, ||): Birden fazla koşulu birleştirmek için kullanılır. Karşılaştırma Operatörleri (<, >, <=, >=): Değerleri karşılaştırmak için kullanılır. Değişkenlerin Ömrü: Değişkenler tanımlanır, kullanılır ve yok olurlar. Bu süreye değişkenlerin ömrü denir (s. 284). Metot içindeki değişkenler metot bitince yok olurken, sınıf içindeki değişkenler sınıf yok oluncaya kadar bellekte kalır. Static veya Global tanımlanan değişkenler program bitene kadar hafızada kalır. Programsal Bloklar ve Syntax: Syntax: Bir programlama dilinde kod yazma sırasında uyulması gereken kurallar dizisidir (s. 286). Bloklar: Programlamada belirli işlemleri gruplandırmak için kullanılan kalıplardır (örneğin fonksiyon blokları, döngü blokları). Prosedürler ve Argümanlar: Prosedür (Metot/Fonksiyon): Belirli bir görevi yerine getiren kod bloğudur. Kodları düzenli tutmak ve tekrarlayan işlemleri otomatikleştirmek için kullanılır. Argümanlar: Bir fonksiyona veya metoda dışarıdan girilen değişkenlerdir. ByVal (Değerle): Argümanların sadece değerleri kopyalanıp prosedüre iletilir. Prosedür içindeki değişiklikler orijinal değişkeni etkilemez. ByRef (Referansla): Argümanların adresi prosedüre gönderilir. Prosedür içindeki değişiklikler orijinal değişkeni de etkiler. Optional (Seçeneksel): Argümanlara varsayılan değer atanabilir, böylece çağrılırken değer belirtilmesi zorunlu olmaz. Recursive Fonksiyonlar: Kendini tekrar tekrar çağıran fonksiyonlardır (örneğin faktöriyel hesaplama) (s. 292). Yorumlar (Comments): Kodun okunabilirliğini artırmak ve ne işe yaradığını açıklamak için kullanılan metinlerdir. Programda işlenmezler (s. 294). Matematiksel Fonksiyonlar (Örnekler): Abs, ACOS, ASIN, ATAN, COS, SIN, Ceiling, Floor, Log, Max, Min, Pow, Sign, Sqrt, Int, Round gibi birçok hazır matematiksel fonksiyon bulunmaktadır. Karaktersel ve Metinsel Fonksiyonlar (Örnekler): Asc, Chr, LCase, UCase, Trim, Ltrim, Rtrim, Left, Right, Len, Instr, Indexof, Replace, Split, Join, Mid/Substring gibi metin işleme fonksiyonları açıklanmıştır. Tarih & Saat Fonksiyonları: DateAdd, DateDiff gibi tarih ve saat işlemleri için kullanılan fonksiyonlar mevcuttur. İşaretler (Parantezler, Noktalar, Virgüller vb.): Programlama dillerinde çeşitli ifadeleri ve yapıları belirtmek için parantezler (), köşeli parantezler [], tırnak parantezler {}, nokta ., iki nokta üst üste :, virgül , ve noktalı virgül ; kullanılır. Dosya İşlemleri: Dosyalar, verileri saklamak için kullanılan dökümanlardır. Programlar, dosyalara veri yazar, okur, siler ve değiştirir. Keyword (Anahtar Sözcük): Programlama dilinde özel anlamlar ifade eden terimlerdir (örneğin abstract, for, class). IDE (Integrated Development Environment - Entegre Geliştirme Ortamı): Kod yazmak, derlemek, hata ayıklamak ve düzenlemek için kullanılan bir yazılımdır (örneğin Visual Studio). Kod yazımında fixed size yazı tiplerinin önemi vurgulanır. Timer: Belirli periyotlarla (durumdan bağımsız olarak) bir işlemi gerçekleştirmek için kullanılır (s. 318). Enum (Enumeration): Sıralama veya sayma anlamına gelen özet veri türüdür. Seçeneksel değerleri tutmak için kullanılır (örneğin öğrenim durumları: İlköğretim, Lise) (s. 319). Programsal Sınıflar: Programlama dillerinde sık kullanılan bazı ortak sınıflar bulunur. Queue (Kuyruk): FIFO (First In - First Out) mantığıyla çalışan bir veri yapısıdır (ilk giren, ilk çıkar). List (Liste): Eleman ekleme, çıkarma, okuma gibi birçok işlemi yapabileceğiniz bir veri yapısıdır. Tree (Ağaç): Bir aile ağacı gibi hiyerarşik bir yapıyı temsil eden veri yapısıdır (kök, dallar, yapraklar). Set (Küme): Matematikteki küme mantığına benzer, içinde aynı iki nesnenin bulunamayacağı bir liste türüdür. Aduzayı (Namespace) & Imports: Sınıfları, arabirimleri ve diğer elemanları gruplandırmak için kullanılır. Özellikle çok sayıda sınıf olduğunda karışıklığı önler. 6. Veritabanı Yönetim Sistemleri (DBMS) Veritabanı Tanımı: Verileri saklamak ve işlemek için kullanılan her sisteme veritabanı denir. Kitaplar, Excel dosyaları, arama motorları gibi örnekler veritabanı olarak gösterilebilir (s. 330-333). DBMS (Database Management System): Veritabanlarını yönetmek, üzerinde işlemler gerçekleştirmek ve veriyi güvenli bir şekilde saklamak için kullanılan yazılımlara verilen addır (s. 334). Tablolar, Kolonlar, Kayıtlar: Veriler genellikle matris (tablo) formatında saklanır. Tablo: NxM boyutunda bir matris olup, veri tabanının mimarisini oluşturur. Kolon (Alan/Özellik): Tablolardaki sütunlardır ve belirli veri türlerine sahiptir. Sınıf özelliklerine benzer. Kayıt (Satır/Nesne): Tablodaki her bir satır bir kaydı temsil eder ve bir sınıfın nesnesine benzetilebilir. Veri Tipleri (Veritabanı İçin): Varchar, Char, Bigint, Int, Smallint, Tinyint, Numeric, Decimal, Binary, VarBinary, Image, Datetime, Smalldatetime, Date, Time, Float, Real, Double, Bit, Bool gibi veri türleri açıklanmıştır. Entity – Relation (Varlık – İlişki) Yapısı: Veritabanı tasarımında kullanılan bir modeldir. Entity (Varlık): Bir tablonun kendisini ifade eder. Relation (İlişki): Tablolar arasındaki bağlantıyı kurar. Genellikle bir kaydı tanımlayan benzersiz bir numara (pointer) kullanılır (örneğin öğrenci numarası) (s. 344-345). 7. Hata Düzeltme Hataların Kaynağı: Hataların çoğu programcılardan (%75) kaynaklanır, geri kalanı sistem (%11) ve kullanıcı hatalarından (%14) oluşur (s. 350-351). Kullanıcı hataları, eksik bilgi veya anlaşmayı okumama gibi nedenlerden kaynaklanabilir. Hata Saptanması: Hataları bulmak için olay, hata türü ve hata bilgisi gibi kriterler kullanılır. Debug araçları ve kod satırlarına mesaj ekleyerek hata kaynakları bulunabilir (s. 357-359). Testin sıklığı ve yazılan kod miktarının az tutulması hata tespiti için önemlidir. Test Yöntemleri: Black Box Testi (Kara Kutu Testi): Fonksiyonun iç kodunu görmeden, belirli girdilere karşı beklenen çıktıları test etme yöntemidir (s. 360-363). Girdi ve çıktı kümeleri bilindiği varsayılır. White Box Testi (Beyaz Kutu Testi): Fonksiyonun içindeki kodu görerek test etme yöntemidir. Kod içeriğine göre test senaryoları belirlenir (s. 364-365). Hata Türleri (Kodcu Hataları): Argument Error: Metoda yanlış tipte argüman gönderilmesi. Argument Null Error: Metoda NULL (boş) argüman gönderilmesi. Divide By Zero Error: Bir ifadenin sıfıra bölünmesi. Out Of Memory Error: Bellek limitinin aşılması. Overflow Error: Değişkene alabileceği değerden daha büyük bir değer atanması. Null Reference Error: Hafızadan kaldırılmış bir nesneye erişmeye çalışılması. Invalid Cast Error: Bir veri tipinin başka bir tipe doğru şekilde dönüştürülememesi. Index Out Of Range Error: Bir dizinin veya koleksiyonun sınırları dışındaki bir elemanına erişmeye çalışılması. Stack Overflow Error: Bir prosedürün kendini veya başka metotları çok sayıda çağırmasıyla stack belleğinin dolması. Hataların Azaltılması: Kod Düzeni: "Spagetti kod"dan kaçınarak programsal blokları düzenli bir şekilde yazmak. Yorumlar: Kodun her bölümüne açıklayıcı yorumlar eklemek. Testler: Düzenli ve çeşitli testler yapmak, hata oranını azaltır ve tespit oranını artırır. Hataların Yakalanması (Try-Catch): Hata oluşabilecek kod bloklarını Try (dene) bloğu içine alarak, olası hataları Catch (yakala) bloğu ile ele alıp programın çökmesini engellemek (s. 380-381). 8. Sistemler ve Tasarım İlkeleri Mimari ve Performans: Performans, programlama için önemlidir ancak program tasarımı bittikten sonra düşünülmelidir. Anlaşılması zor sistemler yerine, hızlı çalışabilen programlar sunmak kullanıcılar için önceliktir (s. 385). Dili iyi tanımak ve dillerin ortak yapısını bilmek performansı artırır. Tasarım: Tasarım, sadece görünenden ibaret değildir; bir eserin ne anlam ifade ettiğini belirlemek daha önemlidir (s. 387). Kullanıcıların programı kolayca öğrenmesini ve anlamasını sağlayacak profesyonel ve mantıklı bir tasarım kritiktir. İsimlendirme (Naming Conventions): Değişken, sınıf, metot, özellik ve olaylara anlamlı isimler vermek kodun okunabilirliğini ve sürdürülebilirliğini artırır. Genel Kurallar: 255 karakterden uzun olmamalı, boşluk içermemeli (yerine büyük harf kullanmalı), harflerle veya alt çizgiyle başlamalı, anahtar sözcük kullanılmamalı, Türkçe karakterlerden kaçınılmalı (s. 388). Sınıflar: Genellikle tekil isimler (Öğrenci, Otomobil) kullanılır. Metotlar: Fiil veya nesne + fiil şeklinde (Hesapla, SiparişVer). Özellikler: İsim veya sıfat şeklinde, metod isimleriyle karışmamalı (Hesap, Hız). Olaylar: Fiilin geçmiş zaman veya şimdiki zaman hali (Silindi, Kopyalanıyor). Sınıf İçi Değişkenler: Genellikle başına _ alt çizgi eklenir (_Numara). Sabit Değerler (Constant): Tamamen büyük harfle yazılır (Pİ, YERÇEKİMİ). Enumlar: Standart isimden sonra Tip veya Type eki (BiletTipi). Aduzayları (Namespaces): Sınıfları ve benzer elemanları gruplandırmak için kullanılır. 9. Genel Öğrenme Yaklaşımı Deneyim ve Bilgi Birikimi: Yazar, programlamada deneyimin ve farklı alanlarda bilgi sahibi olmanın önemini sıkça vurgular. Tecrübe, öğrenilen ve işe yarayan farklı bilgilerin birikimidir (s. 394). Doğadan Esinlenme: İnsanoğlunun bilimsel başarılarının sırrı, insanı ve doğayı taklit etmesidir (Kural A, B) (s. 200-201). Bu yaklaşım, programlama sistemlerinin (özellikle nesne tabanlı programlamanın) beyin ve doğadaki yapılardan esinlenerek tasarlandığını göstermektedir. Spiral Öğrenme Modeli: Kitabın, her konudan biraz öğrettikten sonra konuların ileri bölümlerini spiral bir şekilde tekrar ele aldığı belirtilmiştir (s. 279). Pseudo Kod Standardı (Ekler): Pseudo kodların ekip çalışması veya başkalarına gösterilme durumunda ISO standartları gibi belirli bir formatta yazılmasının önemi vurgulanmıştır (s. 395). Backus-Naur Form (BNF): Bir dilin gramerini ve yapısını tanımlamak için kullanılan bir formattır (s. 398). Yazar, İngilizce öğrenmede bile BNF'nin faydalı olabileceğini belirtir. Bu kapsamlı brifing, Emre Yazıcı'nın "Sıfırdan Başlayarak Algoritma ve Programlama Öğrenme" adlı kitabındaki ana temaları, önemli fikirleri ve olguları, ilgili alıntılarla birlikte özetlemektedir. Kitap, programlamanın sadece kod yazmaktan ibaret olmadığını, aynı zamanda problem çözme mantığını, sistem analizi ve tasarımını, bilgisayar donanımının çalışma prensiplerini ve yazılım mühendisliği ilkelerini anlamayı gerektiren bütünsel bir süreç olduğunu vurgulamaktadır. ... Devamını Oku