İkili Arama Eğitimi ve Algoritma Hakkında Bilmeniz Gereken Her Şey

Kuruluşlar genellikle binlerce veya milyonlarca öğe içeren büyük veri kümelerine sahiptir. Yapay zekanın müdahalesi olmadan bir veri kümesi içinde belirli bir çözüm veya sonuç bulmaları neredeyse imkansızdır. Bu nedenle, arama algoritmaları AI'da önemli bir bileşen oluşturur. Kuruluşların büyük miktarda bilgiyi gözden geçirmesini ve belirli bir öğenin bir veri kümesinde bulunup bulunmadığını ve tam veri konumunu bulmasını kolaylaştırır.

Arama algoritmaları, sıralı arama ve aralıklı arama olmak üzere iki ana kategoriye ayrılır. Sıralı arama doğrusal arama olarak adlandırılırken, aralıklı aramaya ikili arama da denir. Doğrusal aramada, algoritma, gerekli öğeyi bulana kadar veri kümesinde belirtilen her öğeden seri olarak geçer. Doğrusal arama algoritması, düzenlenmemiş bir veri kümesini aramada faydalıdır.

Arama algoritması her öğeyi geçtiği için istenen sonuçların üretilmesi zaman alır. Bu nedenle nadiren kullanılır. Kuruluşlar çoğunlukla ikili arama algoritmasını kullanır. Bize aynı şey hakkında daha fazla bilgi verin.

İkili Arama Algoritması Nedir?

İkili arama algoritması, belirli bir değerin veya öğenin konumunu belirlemek için sıralanmış bir dizide yaygın olarak kullanılan bir aralık arama algoritmasıdır. Sıralanmış dizi, öğelerin belirli bir periyodik, alfabetik veya sayısal sırada düzenlendiği bir veri kümesidir.

İşte ikili arama algoritması kavramını daha iyi anlamanıza yardımcı olacak bir örnek. Diyelim ki bir sözlükte bir kelime bulmanız gerekiyor. Bu durumda, sözlükteki kelimeler alfabetik sıraya göre düzenlendiğinden, kelimenin tam konumunu bulmak için ikili arama algoritmasını kullanabilirsiniz.

Aksine, belirli bir kelimeyi, kelimelerin bir sıraya göre dizildiği bir kitapta bulmak istiyorsanız, doğrusal arama algoritmasını kullanmanız gerekecektir.

İkili arama algoritmasını kullanmak için sayısal bir veri kümesi artan veya azalan şekilde düzenlenmelidir. Veri seti kelimelerden oluşuyorsa, alfabetik düzende mevcut olmalıdır.

İkili Arama Algoritmasının Uygulamaları

İkili arama algoritması, verimliliği nedeniyle en iyi arama algoritmalarından biri olarak kabul edilir. Aşağıda ikili arama algoritmasının pratik uygulamalarından bazıları verilmiştir.

1. Arama Ağacı

İkili arama algoritması, sözlükler ve telefon rehberleri gibi büyük veri kümelerinden belirli bilgileri bulmak için kullanılır.

2. Bir Programda Hata Ayıklama

Bir programı test ederken, belirli bir olayda bir hatayla karşılaştığınızda, ikili arama algoritmasını kullanabilir ve tüm kodu yeniden çalıştırmak yerine hatanın tam konumunu bulmak için bir aralık girebilirsiniz.

3. Hafızadan Tasarruf Sağlar

İkili arama ağacının pratik bir uygulaması, depolama alanından tasarruf sağlamasıdır. Algoritma, bir veri kümesi içinde bir elemanın bulunacağı makul bir aralık bulduğundan, diğer elemanları atarken sadece gerekli değerleri tutar.

İkili Arama Algoritmaları Nasıl Uygulanır?

İkili arama algoritmalarının uygulanması kolaydır. Algoritma, tüm arama sonucunu gözden geçirmek yerine, önce ortadaki öğeyi kontrol eder ve ardından öğenin tam konumunu bulmaya devam eder. İşte bunu nasıl anlayacağınız.

İkili arama algoritması, sayısal bir veri kümesindeki bir öğeyi bulmak için sıralanmış dizideki orta öğeyi karşılaştırır. Bundan doğan genellikle üç olasılık vardır. İlk durumda, ortadaki eleman aranan anahtarla eşleşir. İkinci olasılık, anahtar unsurun konumunun ortadakinden sonra yer almasıdır. Son durumda, anahtar eleman, sıralanmış dizide ortadaki elemanın önüne yerleştirilir.

Algoritma, ortada konumlandırılmış aynı öğeyi arıyorsa, arama sona ererdi. Bununla birlikte, ikinci ve üçüncü durumlarda, algoritma, anahtar elemanın ortadaki elemandan daha büyük veya daha küçük olup olmadığına karar verir. Daha sonra buna göre ilk yarıyı veya son yarıyı arar. Öğe veri kümesinde mevcut değilse, ikili arama algoritması 'veri kümesi bulunamadı' sonucunu gösterecektir.

İlk önce ortadaki öğeyi kontrol ederek, ikili arama algoritması süreyi azaltmaya yardımcı olur. Elemanın ilk yarıda mı yoksa ikinci yarıda mı bulunacağına karar vererek arama alanını daraltır.

İkili Arama Ağacı ve Arama İşlemi

Artık ikili arama algoritmasını öğrendiğinize göre, ikili arama ağacı kavramını anlamamıza izin verin. İkili arama algoritması, sıralanmış bir diziyi, aramayı daha kolay ve daha hızlı hale getiren parçalara böler.

Bundan önce, programlamada veri ağaçları kavramını bilmelisiniz. Ağaçlar, verileri kenarlardan birbirine bağlanan düğümler biçiminde depolayan hiyerarşik yapılardır. Ağacın dalları olarak düşünebilirsiniz. Ağacın ilk düğümüne üst düğüm denir ve ona bağlı diğer düğümlere alt düğümler denir.

İkili arama ağacında, her ebeveynin en fazla iki alt düğümü vardır. Ağaçlar ortadaki veri öğesine, sol alt düğüme ve sağ alt düğüme bölünür. Sol düğümün değerinin ortadaki öğenin değerinden küçük olduğu sıralanmış sayısal bir veri kümesidir. Benzer şekilde, sağ düğümün değeri ortadaki öğeden daha büyüktür.

İkili arama ağacı, gerekli öğenin tam konumunu bulmaya yardımcı olur. İlk önce orta eleman gözlenir. Değer gerekli elemanla eşleşmezse, algoritma sol veya sağ düğümde kontrol eder. Öğenin değeri ortadaki öğeden küçükse yalnızca sol düğüm dikkate alınacaktır. Ancak, elemanın değeri ortadaki elemandan büyükse, sadece sağ düğümden geçmemiz gerekir. Soldaki atılacak.

İkili Arama Algoritmasının Sınırlamaları

İkili arama algoritmasının birçok avantajı olsa da bazı sınırlamaları da vardır.

• İkili arama algoritmasını uygulamak için sıralanmış bir diziniz olmalıdır. Veri kümesi alfabetik veya sayısal olarak düzenlenmezse, ikili arama algoritmasını uygulamak imkansız hale gelir.

• İkili arama algoritmaları, veri kümesini sıralamak için çok zaman gerektireceğinden küçük sıralanmamış diziler için faydalı değildir. Bu gibi durumlarda doğrusal arama algoritması daha pratik bir seçimdir.

• İkili arama algoritmaları, veri kümesinin yalnızca bir bölümünden geçtiğinden, bir Doğrusal arama algoritması olarak bir öğenin tam konumunu bize söyleyemeyebilir.

İkili Arama Algoritmasını Öğrendikten Sonra Kariyer Fırsatları

Bilgisayar bilimindeki ikili arama algoritması, veri yapısı ile ilgilidir. Bu nedenle, veri biliminde bilgisayar bilimi yüksek lisansı yapıyorsanız, aşağıdaki kariyer rollerini üstlenebilirsiniz:

• Veri mühendisi veya geliştiricisi
• Deneysel tasarım ve yapılandırılmış modelleme gibi veri modelleme işleri
• Makine öğrenimi ve öneri sistemleri gibi veri analitiği

İkili Arama Algoritmalarının Pratik Uygulamasını Nasıl Öğrenebilirsiniz?

Bilgisayar bilimlerinde kariyer fırsatlarını sürdürmek istiyorsanız, İkili Arama Algoritmaları bilgisi bir zorunluluktur. Bunun için, bilgisayar bilimi alanında mükemmel kimlik bilgilerine sahip bir lisans derecesine sahip olmalısınız. Bilgisayar bilimi alanında yüksek lisans derecesi, konuyla ilgili daha fazla bilgi edinme şansınız olduğu için size bir avantaj sağlar.

İkili arama algoritmalarının temellerini ve pratik uygulamalarını öğrenmek için bir yüksek lisans kursu arayan herkes , Makine Öğrenimi ve Yapay Zeka kursunda Bilim Ustası kursuna gidebilir. upGrad tarafından sunulmaktadır.

İngiltere'deki en iyi 50 üniversiteden biri arasında yer alan Liverpool John Moores Üniversitesi ile birlikte sunulmaktadır. Programlama konusunda yeniyseniz, upGrad Python, veri görselleştirme, veri analizi ve daha önemli kavramları tanıtan program öncesi hazırlık içeriği de sunar.

Buna ek olarak, 12'den fazla vaka çalışması ve proje üzerinde çalışma şansınız da olacak. Öğrenciler ayrıca uzmanlar ve danışmanlarla canlı oturumların, eşler arası öğrenme fırsatlarının ve kariyer gelişimleri için kişiselleştirilmiş mentorluğun keyfini çıkarırlar.

Çözüm

İkili arama algoritmaları, programlamada çok önemli bir kavramdır. Veri bilimi ve makine öğrenimi ile ilgileniyorsanız, ileride kariyerinizde size yardımcı olacak ikili ve diğer arama algoritmaları hakkında derinlemesine bilgi edinmek en iyisidir. Teorik bilginin yanı sıra, bu konuyla ilgili pratik bilgilere de ihtiyacınız olacak.