Karar Yapıları (Decision Structures)

Bu bölümde, programların doğrusal akışını değiştirerek belirli koşullara göre farklı kod bloklarının nasıl çalıştırılacağı incelenmektedir. Mantıksal operatörler yardımıyla kurulan karar mekanizmaları (if-else, switch-case) ve kısa yol ifadeleri (ternary) akademik bir perspektifle ele alınmıştır.

1.1. Koşullu İfadeler: if, else if ve else

Programlama dillerinde kontrol akışının en temel yapı taşı if bloklarıdır. Bir koşulun doğru (true / sıfırdan farklı) veya yanlış (false / sıfır) olması durumuna göre programın dallanmasını sağlar.

Örnek: Çoklu Koşul ile Harf Notu Hesaplama

#include <stdio.h>

int main() {
    int not;
    printf("Notunuzu giriniz (0-100): ");
    scanf("%d", &not);

    if (not >= 90) {
        printf("Harf Notu: AA\n");
    } else if (not >= 80) {
        printf("Harf Notu: BA\n");
    } else if (not >= 70) {
        printf("Harf Notu: BB\n");
    } else if (not >= 60) {
        printf("Harf Notu: CB\n");
    } else {
        printf("Harf Notu: FF (Basarisiz)\n");
    }
    return 0;
}

1.2. Mantıksal Operatörler ve İlişkisel İfadeler

Karmaşık kararlar verilirken birden fazla koşulun birleştirilmesi gerekir.

• && (VE - AND): Her iki koşul da doğruysa sonuç doğrudur.
• || (VEYA - OR): Koşullardan en az biri doğruysa sonuç doğrudur.
• ! (DEĞİL - NOT): Mevcut mantıksal değerin tersini alır.

Kısa Devre (Short-Circuit) Mantığı: && operatöründe ilk ifade yanlışsa, ikinciye bakılmaz. || operatöründe ise ilk ifade doğruysa, ikinci ifade değerlendirilmez. Bu, performans ve hata önleme (örneğin sıfıra bölme kontrolü) açısından kritiktir.

Örnek: Artık Yıl Kontrolü

int yil;
printf("Yil giriniz: ");
scanf("%d", &yil);

if ((yil % 4 == 0 && yil % 100 != 0) || (yil % 400 == 0)) {
    printf("%d bir artik yildir.\n", yil);
} else {
    printf("%d artik yil degildir.\n", yil);
}

1.3. Çok Yönlü Karar Yapısı: switch-case

Sadece sabit değerlerin (tam sayı veya karakter) eşitlik kontrolü yapıldığı durumlarda if-else hiyerarşisi yerine switch-case kullanımı kodun okunabilirliğini artırır. break anahtar kelimesi, eşleşen durumdan sonra akışın diğer case bloklarına sızmasını engeller.

Örnek: Basit Hesap Makinesi

char islem;
double s1, s2;
printf("Islem secin (+, -, *, /): ");
scanf(" %c", &islem);
printf("Iki sayi girin: ");
scanf("%lf %lf", &s1, &s2);

switch (islem) {
    case '+':
        printf("%.2f + %.2f = %.2f\n", s1, s2, s1 + s2);
        break;
    case '-':
        printf("%.2f - %.2f = %.2f\n", s1, s2, s1 - s2);
        break;
    case '*':
        printf("%.2f * %.2f = %.2f\n", s1, s2, s1 * s2);
        break;
    case '/':
        if (s2 != 0) printf("%.2f / %.2f = %.2f\n", s1, s2, s1 / s2);
        else printf("Hata: Sifira bolme!\n");
        break;
    default:
        printf("Gecersiz islem!\n");
}

1.4. Ternary (Üçlü) Operatör: ? :

Kısa koşullu atamalar için kullanılan bir sözdizimidir. Formül: koşul ? doğruysa_değer : yanlışsa_değer;

int sayi = 10;
char *sonuc = (sayi % 2 == 0) ? "Cift" : "Tek";

---

2. Döngü Yapıları (Loops)

Döngüler, belirli bir kod bloğunun belirli bir koşul altında tekrar tekrar çalıştırılmasını sağlar.

2.1. Koşul Kontrollü Döngü: while

Döngüye girmeden önce koşul kontrol edilir. Eğer koşul en başta yanlışsa döngü hiç çalışmaz. Belirsiz sayıda iterasyonun olduğu durumlar için idealdir.

Örnek: Negatif Sayı Girene Kadar Toplama

int sayi, toplam = 0;
printf("Sayi girin (cikmak icin negatif): ");
scanf("%d", &sayi);
while (sayi >= 0) {
    toplam += sayi;
    printf("Sayi girin: ");
    scanf("%d", &sayi);
}
printf("Toplam: %d\n", toplam);

2.2. En Az Bir Kez Çalışan Döngü: do-while

Koşul döngü bloğunun sonunda kontrol edilir. Bu, kodun en az bir kez çalışmasını garanti eder. Genellikle kullanıcı menüleri ve girdi doğrulama için kullanılır.

Örnek: Menü Tasarımı

int secim;
do {
    printf("\n1. Baslat\n2. Ayarlar\n0. Cikis\nSecim: ");
    scanf("%d", &secim);
} while (secim != 0);

2.3. Sayıcı Kontrollü Döngü: for

İterasyon sayısının önceden bilindiği durumlarda kullanılır. Başlangıç değeri, koşul ve artış miktarı tek satırda tanımlanır.

Örnek: Belirli Aralıktaki Asal Sayıları Bulma

int i, j, asal;
for (i = 2; i <= 50; i++) {
    asal = 1;
    for (j = 2; j <= i / 2; j++) {
        if (i % j == 0) {
            asal = 0;
            break;
        }
    }
    if (asal) printf("%d ", i);
}

---

3. İleri Seviye Döngü Kontrolü ve Optimizasyon

3.1. Döngü Kontrol Anahtarları: break ve continue

• break: İçinde bulunduğu döngüyü anında sonlandırır ve döngüden sonraki satıra geçer.
• continue: Döngünün mevcut iterasyonunu o noktada keser ve bir sonraki iterasyona (koşul kontrolüne/artışa) geçer.

Örnek: Sadece Çift Sayıları Basan Yapı

for (int i = 1; i <= 100; i++) {
    if (i % 2 != 0) continue; // Tek sayıysa alt satıra geçme, döngü başına dön
    printf("%d ", i);
}

3.2. Sonsuz Döngüler ve Hatalı Mantık (Infinite Loops)

Döngü koşulunun hiçbir zaman false olmadığı durumlarda oluşur. Genellikle artış miktarının unutulması veya yanlış mantıksal operatör kullanımıyla tetiklenir. while(1) veya for(;;) bilinçli sonsuz döngü örnekleridir ancak içinde bir break mekanizması barındırmalıdır.

---

4. İç İçe Döngüler (Nested Loops) ile Problem Çözümü

4.1. Matris Mantığı ve Koordinat Sistemi

Bir döngünün gövdesinde başka bir döngünün bulunmasıdır. Dış döngü satırları, iç döngü ise sütunları temsil eder.

Örnek: Çarpım Tablosu

for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    for (int j = 1; j <= 10; j++) {
        printf("%d\t", i * j);
    }
    printf("\n");
}

4.2. Geometrik Desenlerin Oluşturulması

Döngü sınırlarının birbirine bağımlı hale getirilmesiyle karmaşık desenler çizilebilir.

Örnek: Sağ Dayalı Dik Üçgen

int n = 5;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
    // Bosluklar icin
    for (int j = 1; j <= n - i; j++) {
        printf(" ");
    }
    // Yildizlar icin
    for (int k = 1; k <= i; k++) {
        printf("*");
    }
    printf("\n");
}

4.3. Algoritmik Verimlilik Giriş: Zaman Karmaşıklığı (Big O)

Programın çalışma süresinin veri girişi miktarına göre nasıl değiştiğini ifade eder.

• Tek bir for döngüsü genellikle $O(n)$ (lineer) karmaşıklıktadır.
• İç içe iki döngü ise $O(n^2)$ (quadratik) maliyete yol açar.

Verimlilik Notu: Bir dizideki tekrarlayan elemanları bulmak için her elemanı diğer tüm elemanlarla karşılaştıran iç içe döngü yapısı, veri seti büyüdükçe (örneğin $n=100.000$ olduğunda) performansı ciddi şekilde düşürür. Bu yüzden döngüleri optimize etmek ve gereksiz iterasyonlardan kaçınmak profesyonel yazılım geliştirmenin temelidir.