STL Algoritmaları, C++ programlama dilinde kullanılan hazır araçlar ile kodlama işlemlerini hızlı ve etkili bir hale getiren bir kütüphanedir Bu rehberde, STL Algoritmalarının kullanımı ve temel kavramları ele alınmıştır Ayrıca yığınlama, sıralama ve döngü gibi farklı algoritmaların kullanımı ve örnek kodlamaları da sunulmuştur Yığın algoritmalarında, belirli özellikler üzerinden sıralama işlemleri yapılabilmektedir Yığınlama algoritması ise verileri bir yığın gibi yöneterek depolama alanı açısından verimli bir çalışma sunar STL Algoritmaları, C++ programlama dilinde sıklıkla kullanılır ve veri yapıları, iterator'lar ve fonksiyon nesneleri gibi temel kavramları içerir
STL Algoritması, C++ programlama dilinde kullanılan hazır işlevselliği sağlayan araçlardan biridir. Kendi içinde çok sayıda algoritma barındıran STL, programcılara hızlı ve etkili bir şekilde kod yazmalarını sağlar. Bu rehberde, STL Algoritması ve temel kavramları hakkında detaylı bilgilere yer vereceğiz. Ayrıca, yığınlama, sıralama ve döngü gibi farklı algoritmaları ele alarak, örnek kodlamaları ve kullanım örneklerini de paylaşacağız.
STL Algoritmalarına Giriş
STL (Standard Template Library) Algoritmaları, C++ programlama dili için hazırlanmış bir kütüphanedir. Bu kütüphane, veri yapılarının oluşturulması ve işlenmesine olanak sağlar. Aynı zamanda, önceden yazılmış ve optimize edilmiş algoritmalarla birlikte üst düzey bir performans elde edilmesini sağlar.
Bu algoritmalar, birçok farklı ihtiyacı karşılayacak şekilde tasarlanmıştır. Buna ek olarak, STL algoritmalarını kullanmak, kodların daha okunaklı ve elde edilen sonuçların daha güvenilir olması açısından oldukça faydalıdır.
- STL Algoritmalarının Temel Kavramları:
- - Veri yapıları: STL Kütüphanesi, bir dizi farklı veri yapısı sunar. Bu veri yapıları arasında, Vector, List, Set ve Map gibi sıklıkla kullanılan yapılar yer almaktadır.
- - Iterator'lar: STL algoritmaları, bir veri yapısı üzerinde işlem yaparken, iteratorlar kullanır. Bu, veri yapısı elemanlarının sırayla işlenmesine olanak sağlar.
- - Fonksiyon nesneleri: STL algoritmaları, birçok farklı işlevi gerçekleştirebilen fonksiyon nesneleriyle birlikte çalışır. Bu nesnelere, STL Kütüphanesi'nde yer alan birçok hazır fonksiyon da dahildir.
STL Algoritmalarının temel kavramları bu şekilde özetlenebilir. Bu kavramları iyi anlamak, STL Kütüphanesi'nin diğer bölümlerini daha iyi anlamak açısından oldukça önemlidir.
Yığın Algoritmaları
STL, yani Standart Şablon Kütüphanesi, C++ dilinde sıklıkla kullanılan bir kütüphanedir. Bu kütüphane, birçok farklı sınıf, fonksiyon ve algoritmayı içinde barındırır. Bu algoritmalar arasında yığın algoritmaları da yer almaktadır.
Yığın algoritmaları, STL'nin sıralı aralıklar üzerinde işlem yapmak için sunduğu algoritmalardan biridir. Bu algoritmalar, belirli bir özellik üzerinden sıralama yapmak için kullanılır. Örneğin, bir dizideki en büyük veya en küçük elemanı bulmak, belirli bir elemanın ilk veya son gösterimini bulmak gibi işlemler bu algoritmalar aracılığıyla gerçekleştirilebilir.
| Algoritma Adı | Açıklama |
|---|---|
| std::max_element() | Bir aralıktaki en büyük elemanın adresini döndürür. |
| std::min_element() | Bir aralıktaki en küçük elemanın adresini döndürür. |
| std::accumulate() | Elinizdeki aralık içerisindeki çeşitli elemanların sayısını veya üyelerinin toplamlarını bulmak için kullanılır. |
| std::count() | Bir aralıktaki belirli bir öğenin tekrar sayısını döndürür. |
| std::count_if() | Bir aralıktaki belirli bir koşulu sağlayan elemanların sayısını döndürür. |
std::max_element()fonksiyonu, bir dizi içerisindeki en büyük değeri bulmak için kullanılabilir.std::min_element()fonksiyonu, bir dizi içerisindeki en küçük değeri bulmak için kullanılabilir.std::accumulate()fonksiyonu, belirli bir aralık içerisindeki elemanların toplamını bulmak için kullanılabilir.
Yığın algoritmaları, sıralı aralıklar üzerinde işlem yapmak için kullanıldığından, bu algoritmaların verimli bir şekilde çalışması için aralıkların sıralı olması gerekir. Eğer aralık sıralı değilse, önce sıralamak gerekir ki yığın algoritmaları düzgün bir şekilde çalışabilsin.
Yığınlama Algoritması
Yığınlama algoritması, belirli bir sınıra kadar elemanları bir yığın gibi yöneten bir algoritmadır. Bu yöntem, verileri bir yığında saklayarak depolama alanı açısından verimlilik sağlar. Yığınlama algoritması, verileri yığına ekleme ve yığından çıkartma işlemleriyle gerçekleşir. Bu işlemler, push() ve pop() işlemleriyle yapılır. Push işlemi, yığına eleman eklemek için kullanılırken pop işlemi yığından eleman çıkartmak için kullanılır.
Yığınlama algoritması, STL algoritmaları arasında kullanışlı ve etkili bir yöntemdir. Bir yığında verilerin tutulması, son eklenen verilerin öncelikli olması durumunda tercih edilir. Bu algoritmanın kullanımı, birçok durumda faydalıdır. Örneğin, son eklenen müşterilerin işlemleri gibi öncelikli işlemlerde kullanılabilir.
Yığınlama algoritması, özellikle C++ programlama dilinde yaygın olarak kullanılır. Bu algoritma, stack sınıfı kullanılarak da oluşturulabilir. C++ programlama dilinde yığınlama algoritmasını doğru bir şekilde kullanmak için STL kütüphanesi üzerinden yararlanabilirsiniz.
Yığınlama algoritmasının basit bir kodlama örneği aşağıdaki gibidir:
| Kod | Açıklama |
|---|---|
| stack<int> myStack; | Stack sınıfından bir nesne oluşturulması |
| myStack.push(4); | 4 sayısının yığına eklenmesi |
| myStack.push(1); | 1 sayısının yığına eklenmesi |
| myStack.push(3); | 3 sayısının yığına eklenmesi |
| cout << myStack.top(); | Yığının en üstündeki (son eklenen) elemanın yazdırılması (3) |
| myStack.pop(); | Yığının en üstündeki (son eklenen) elemanın çıkartılması |
| cout << myStack.top(); | Yığının en üstündeki elemanın yazdırılması (1) |
Yukarıdaki kod örneğinde stack sınıfından bir yığın tanımlanmış ve push() fonksiyonuyla bazı elemanlar yığına eklenmiştir. Son olarak, yığından çıkartılan elemanların en son eklenen olmasına dikkat edin.
Yığınlama algoritması, en son eklenen öğelere öncelik verir. Bu nedenle, özellikle veri işleme programlaması konusunda faydalıdır. Yukarıda verilen örnek kod, STL yığın algoritmasının temel çalışma prensiplerini ve kullanımını göstermektedir.
Yığınlama Algoritması Uygulama Örneği
Yığınlama Algoritması, STL Algoritmaları içerisinde sık kullanılan bir algoritmadır. Gerçek hayatta, özellikle de yazılım geliştirme sürecinde sık sık kullanılan bir algoritmadır. Örneğin; bir öğrenci notlarının ortalaması ve standart sapmasını hesaplamak istediğinde, not değerlerini bir yığın (vector) içerisinde tutarak yığınlama algoritmasından yararlanabilir.
Yığınlama işlemi sırasında yığın içerisindeki veriler belirtilen fonksiyona göre gruplandırılır ve belirlenen gruplama kriterlerine göre ayrıştırılır. Bu sayede, örneğin bir öğrencinin notlarına göre gruplandırıldığı zaman, öğrencinin hangi derslerde daha başarılı olduğu, hangi derslerde daha zayıf olduğu gibi bilgilere erişmek mümkündür.
| Ders Adı | Not |
|---|---|
| Matematik | 80 |
| Fizik | 70 |
| Kimya | 90 |
| Bioloji | 85 |
| İngilizce | 75 |
- Örnek Kodlama:
#include <iostream>#include <vector>#include <numeric>int main(){ std::vector<int> notlar = { 80, 70, 90, 85, 75 }; int toplam_not = std::accumulate(notlar.begin(), notlar.end(), 0); double ortalama = static_cast<double>(toplam_not) / notlar.size(); // Yığınlama işlemi double standart_sapma = std::sqrt(std::accumulate(notlar.begin(), notlar.end(), 0.0, [=](double a, double b){ return a + (b - ortalama) * (b - ortalama); }) / notlar.size()); std::cout << "Ortalama: " << ortalama << std::endl; std::cout << "Standart Sapma: " << standart_sapma << std::endl; return 0;}Bu örnek kodlama, belirtilen notların ortalaması ve standart sapmasını hesaplamak için yığın içerisindeki not değerlerini kullanan bir programdır. std::accumulate() fonksiyonu, yığındaki tüm öğeleri toplamaya yarar. Yığınlama işlemi için ise, std::sqrt() ile karekök alma işlemi gerçekleştirilir. Böylece, sonuç olarak notların ortalaması ve standart sapması elde edilir.
Yığınlama Algoritması Karmaşıklığı
Yığınlama Algoritması, STL Algoritması arasında önemli bir yere sahip bir yapıdır. Yığınlama algoritması, bir bölüm oluşturur ve bu bölüme veriler ekler. Bu algoritmanın karmaşıklık analizi ile performance değerlendirmesi oldukça önemlidir.
Yığınlama Algoritması, O(n logn) olarak adlandırılan bir karmaşıklığa sahiptir. Bu algoritmaya, bir yer değiştirme algoritması ile eş değer olan bir algoritma olarak da anılabilir. Bu algoritma, verileri belirli bir sıraya göre düzenleyerek, performans sorunlarını ortadan kaldırmaktadır.
Bu algoritmanın kullanımı, oldukça basittir. Verileri bir bölüm oluşturup, bu bölümde yer alan verileri sıralarlar. Bu işlem sonrasında, yeni bir bölüm oluşturulur ve bu bölüm, önceki bölüme göre daha az veri içerir ve tekrar sıralama işlemi gerçekleştirilir. Bu şekilde devam eden algoritma, performans sorunlarını ortadan kaldırarak, verilerin daha hızlı işlenmesine olanak tanır.
Yığınlama Algoritması Karmaşıklığı, performans değerlendirmesi yapıldığında oldukça başarılı bir sonuç vermektedir. Performans değerlendirmesi, genellikle maliyet, işlem süresi ve kullanılan bellek miktarı gibi faktörlere bağlıdır. Yığınlama Algoritması, bu faktörler göz önünde bulundurulduğunda oldukça etkili bir sonuç ortaya koyar.
Özetle, Yığınlama Algoritması, STL Algoritmalardan biri olup, performans değerlendirmesi açısından oldukça başarılı bir sonuç vermektedir. Bu algoritmanın kullanımı oldukça basittir ve performans sorunlarını ortadan kaldırmaktadır.
Sıralama Algoritmaları
STL sıralama algoritmaları, belirli bir veri yapısı içerisindeki öğeleri belirli bir sıraya göre, artan veya azalan şekilde düzenleyen algoritmalardır. Bu sıralama işlemi, STL farklı sıralama algoritmaları ile yapılabilir. Sıralama işlemi yaparken dikkat edilmesi gereken en temel nokta, hangi amaçla sıralama işlemi yapılacağıdır.
STL sıralama algoritmaları, genellikle sort() fonksiyonu ile kullanılır. Sort() fonksiyonu, iki parametre alır. İlk parametresi sıralanacak veri yapısının ilk elemanını, ikinci parametresi ise sıralama işleminin yapılacağı son elemanı gösterir. Ayrıca, sort() fonksiyonuna hangi sıralama yöntemi kullanılacağı bilgisi de gönderilir.
STL sıralama algoritmaları, başka fonksiyonlarla da kullanılabilir. Örneğin, stable_sort() fonksiyonu ile birlikte kullanıldığında, elemanların sıralanmasında istikrarlı bir yaklaşım benimsenir. Bu sayede, eşit değerdeki elemanlar arasında bir öncelik farkı yoktur ve ilk hangi eleman önce gelmişse, o şekilde sıralama yapılır.
Sıralama işlemini yaparken, elemanların kendi içerisindeki yapılarına da dikkat edilmelidir. Örneğin, bir string yapısı içerisindeki elemanlar, karakter dizisi olarak ele alındığından, karakter dizilerinin alfabetik sırasına uygun bir şekilde sıralanır.
Sonuç olarak, STL sıralama algoritmaları, belirli bir veri yapısındaki elemanların sıralanmasında oldukça kullanışlıdır. Hangi sıralama yönteminin kullanılacağına ve elemanların yapısına bakarak uygun sıralama algoritmasının seçilmesi gerekir. Bu sayede, sıralama işlemi optimal bir şekilde gerçekleştirilebilir.
Döngü Algoritmaları
STL algoritmalarını kullanarak çeşitli işlemler gerçekleştirebilirsiniz. Bunun için döngü algoritmaları oldukça önemlidir. STL Döngü Algoritmaları, bir dizi üzerinde işlem gerçekleştirmenize olanak tanır. Bu algoritmalar, önceden tanımlanmış işlevleri kullanarak döngüler için kısa ve basit kodlar yazmanıza olanak sağlar.
std::for_each() ve std::transform() gibi döngü algoritmaları oldukça sık kullanılır. std::for_each(), verilen aralıkta bulunan her bir eleman için belirtilen işlevi çağıran bir döngü oluşturur. Bu fonksiyon, önceden belirlenmiş bir işlemi yürütmek istediğinizde oldukça faydalıdır.
Özellikle, std::transform(), verilen iki aralıkta bulunan elemanları karşılaştırarak yeni bir dizi oluşturma işlemi için kullanılır. Bu fonksiyon, belirli bir dizi üzerinde değişiklik yaparak yeniden düzenlemek istediğiniz zamanlarda oldukça yararlıdır.
Aşağıdaki tablo, STL Döngü Algoritmaları'nın daha ayrıntılı bir açıklamasını içermektedir.
| Döngü Algoritması | Açıklama | Kullanım |
|---|---|---|
| std::for_each() | Belirtilen işlevi, verilen aralıktaki her bir eleman için çağırır. | std::for_each(start, end, function); |
| std::transform() | İki aralıktaki elemanları karşılaştırarak yeni bir dizi oluşturur. | std::transform(start1, end1, start2, destination, function); |
Döngü algoritmaları, büyük veri kümeleri üzerinde çalışırken oldukça yararlıdır. Bu algoritmalar, kodunuzu basitleştirmenize ve hataları önlemek için kısa ve düzenli bir şekilde işlem yapmanıza olanak tanır. Bununla birlikte, döngü algoritmalarının farklı kullanım şekillerini öğrenmek ve uygulamalarına aşina olmak gerekmektedir. Yapılan dikkatli çalışmalar sayesinde, döngü algoritmaları uygun şekilde kullanıldığında, çoğu durumda daha hızlı ve daha verimli çözümler sunabilirler.
std::for_each()
STL'deki döngü algoritmalarından biri olan std::for_each (), iterator dizileri veya diğer veri yapıları üzerinde gezinir ve her elemana özel işlevler uygular. Bu algoritma, koleksiyondaki tüm elemanları işlemek için yararlıdır. Ayrıca, fonksiyon şablonu olarak, işleme fonksiyonunun türüne bağlı olmayan birden çok veri yapısıyla kullanılabilir.
Bu algoritma, std::for_each() fonksiyonu fonksiyon nesnesi parametresi alır ve bu parametre, işlem yapılacak fonksiyon nesnesini temsil eder. İşlem, bu fonksiyon nesnesi ile her elemana uygulanır. İşlev nesnesi parametresi, lambda işlevi veya işlev göstericisi ile tanımlanabilir.
Aşağıdaki örnek kodlama, bir vector nesnesindeki tüm elemanların karelerini hesaplar. std::for_each () algoritması, girdi veri yapısı üzerinde gezinir ve lambda işlevi ile her elemana kare alma işlemi uygular.
```c++#include
Bu kodlama, aşağıdaki sonucu verir:
```Girdi Vector Yapısı: 1 2 3 4 5Sonuç Vector Yapısı: 1 4 9 16 25```
Yukarıdaki örnekte, lambda işlevi her elemanın karesini almaya yardımcı oldu. Bu örnek, kodlama yelpazesini genişletmek için kullanılabilir ve farklı işlevler uygulamak için değiştirilebilir.