Arama Algoritmaları (Search Algorithms) Nedir?

Arama Algoritmaları (Search Algorithms) Nedir?

Bir uygulamayı kullanarak veri aradığınızda, iyi tasarlanmış ve hızlı arama işlevselliği ile yavaş arama işlevi arasında bir fark görebilirsiniz. Bu, orada kullanılan arama algoritmasına indirgenir.

Bir arama algoritması, bilgi işlemde temel ve temel bir adımdır. Bir veri kümesindeki belirli verileri bulmak için adım adım bir yöntem tanımlar. Her arama algoritması, işlemi tamamlamak için bir arama tuşu kullanır ve bir başarı veya başarısızlık durumu döndürür.

Arama işlevleri oluştururken, farklı arama algoritmaları arasından seçim yapabilirsiniz. Seçtiğiniz algoritmayı nasıl kullandığınız, arama sürecinin performansı ve verimliliği üzerinde etkili olacaktır.

Bu yazıda, size ne olduklarını, nasıl çalıştıklarını ve bunları kendi yararınıza nasıl kullanabileceğinizi göstermek için arama algoritmalarının tüm temellerini ele alıyoruz. Arama algoritmaları hakkında bilmeniz gereken her şeyi öğrenmek için okumaya devam edin.

Arama Algoritması Nedir?

Arama algoritması, temel olarak arama problemini çözen bir algoritmadır. Bir tür veri yapısında depolanan veya bir problem alanının arama alanında hesaplanan bilgileri (sürekli veya ayrık değerlerle) alabilir.

Arama algoritmalarının amacı, bir öğeyi depolandığı bir veri yapısından kontrol etmek veya almaktır. Bu kadar basit. Bu tür bir algoritma, arama alanında bir hedef arar. Bu, kısa bir sayı listesinden müşteri verilerini içeren büyük bir veritabanına kadar her şey olabilir.

Böyle bir operasyonu yürüterek iki olası sonuç elde edersiniz: başarı veya başarısızlık. Başarı, algoritmanın bir hedef bulmayı başarmasıdır. Ve başarısızlık, hedefin bulunamadığı zamandır.

Arama Algoritması ve Kullanıcı Deneyimi

Aramanın ilk günlerinde motora özgü algoritmalar her kullanıcı için oldukça tutarlıydı. İstanbul’daki bir bilgisayardan yapılan bir Google araması, Ankara’daki bir bilgisayardan yapılan sonuçlarla aynı sonuçları üretebilirdi.

Arama, araştırmanın evrensel başlangıç noktası haline geldiğinden, arama geliştiricileri SERP‘lerini aramayı yapan kişiye göre uyarlamak için çalıştılar. Konum, önceki aramalar ve web geçmişi gibi bilgiler, motorlar bireysel kullanıcılara yardımcı olma olasılığı en yüksek bilgileri sağlamaya çalıştıkça, artık arama sonuçlarını da hesaba katıyor.

İçerik sayfaları, arama sırasında sosyal hesaplarına giriş yapan arama yapanların arkadaşları / çevrimiçi bağlantıları tarafından paylaşılmışsa tercihli sıralamaya bile tabidir (Bing kullanırken Facebook ve Google kullanırken Google+). Gerçekten de arama algoritmaları, popüler, yararlı içeriğin göstergesi olan faktörleri göz önünde bulunduracak şekilde güncellenmiştir.

Arama Algoritması Kategorileri

Bu algoritmaları, gerçekleştirdikleri arama işlemlerinin türüne göre temel olarak iki farklı kategoriye ayırabilirsiniz:

  • Sıralı arama algoritmaları.
  • Aralıklı arama algoritmaları.

Sıralı arama algoritmaları

Bu algoritma türü bir liste veya diziden sırayla geçer ve her öğeyi denetler. Doğrusal arama, sıralı arama algoritmasına iyi bir örnektir.

Aralıklı arama algoritmaları

Bu tür bir arama algoritması, çeşitli veri yapılarında arama yapmak için özel olarak tasarlanmıştır. Bunlar doğrusal arama yöntemlerinden çok daha verimlidir ve arama alanını yarıya bölmek için arama yapısının merkezini tekrar tekrar hedefler. İkili arama algoritması, aralıklı arama algoritmasına bir örnektir.

En Popüler Arama Algoritması Türleri

Günümüzde kullanılan en yaygın arama algoritması türleri şunlardır:

Doğrusal Arama Algoritması

Doğrusal arama algoritması, bir eşleşme bulana veya tüm listede aramayı bitirene kadar listedeki her bir öğeyi sırayla denetleyerek listedeki bir öğeyi bulur.

Bu algoritma türü en kötü doğrusal zamanda çalışır ve listede öğeler olduğu kadar çok karşılaştırma yapar. Tahmin edebileceğiniz gibi, her öğenin aranma olasılığı eşit ise, hedef listenin sonunda bulunuyorsa işlem biraz zaman alabilir.

Doğrusal arama, yavaş temposu nedeniyle pratik değildir. Ancak verilerin sıralanmasını gerektirmediğinden küçük veri kümeleri için iyi bir seçim olabilir. İkili arama veya karma tablolar gibi algoritmalar ve şemalar çok daha hızlıdır. Bu nedenle doğrusal arama, tüm arama algoritmalarının en temellerinden biri olarak kabul edilir.

İkili Arama Algoritması

Bu tür bir arama algoritması, sıralanmış bir dizideki belirli bir değerin konumunu bulmak için kullanışlıdır. Algoritma, işi yapmak için böl ve yönet ilkesini kullanır.

Bu arama algoritması gerçekten iyi çalışıyor. Bugün ikili arama, inanılmaz hızı sayesinde en verimli arama algoritmalarından biri olarak kabul ediliyor.

İkili arama algoritması, dizinin ortasında arama yaparak başlar ve ardından belirli bir dizinin alt veya üst yarısına iner. Medyan değer hedef değerden düşükse, arama daha yüksek olur. Tam tersiyse, algoritma dizinin azalan kısmına bakar.

Atlamalı Arama Algoritması

İkili arama gibi, atlamalı arama (blok arama olarak da bilinir), sıralanmış bir veri dizisi için mükemmel bir eşleşmedir. Buradaki fikir, sabit adımları kullanarak ileri atlayarak veya hepsini aramak yerine bazı öğeleri atlayarak doğrusal aramadan daha az öğeyi kontrol etmektir.

İnterpolasyon Arama Algoritması

İnterpolasyon araması, ikili aramaya çok benzer. İlk olarak 1957’de açıklanan bu arama algoritması, gerekli değerin konumunu araştırarak çalışır.

İkili aramada, her zaman listenin ortasından aramaya başlarız, oysa enterpolasyon aramasında, aranacak öğeye bağlı olarak başlangıç konumunu belirleriz. İnterpolasyon arama algoritmasında, başlangıç arama konumunun, arama öğesine bağlı olarak listenin başlangıcına veya sonuna en yakın olması muhtemeldir. Arama öğesi listedeki ilk öğeye yakınsa, başlangıç arama konumunun listenin başlangıcına yakın olması muhtemeldir.

Algoritmanın düzgün çalışması için, veri toplamanın sıralanmış bir biçimde olması ve eşit olarak dağıtılması gerekir. İnterpolasyon araması, anahtarlara atanan sayısal değerlere (anahtar değerleri olarak adlandırılır) göre sıralanmış bir dizideki bir anahtarı aramak için en sık kullanılan bir arama algoritması türüdür.

Üstel Arama Algoritması

İki katına çıkma veya dörtnala arama veya Struzik arama olarak da adlandırılan üstel arama algoritması, sıralanmış, sınırsız / sonsuz listeleri aramak için uygundur. Bu algoritma, arama tuşunun bulunabileceği aralığı bulmak için kullanışlıdır.

Bu algoritmanın adı, bir öğeyi arama şeklini ifade eder – üstel arama iki temel adımı içerir. Her şeyden önce, öğenin bulunduğu aralığı bulur ve ikincisi, anahtar değerinin hedefini bulmak için bulunan aralıkta ikili arama gerçekleştirir.

Fibonacci Arama Algoritması

Fibonacci arama algoritmasında, sıralanmış bir dizi, Fibonacci sayılarının yardımıyla olası konumları daraltmak için bir böl ve yönet algoritması kullanır.

Fibonacci aramasını ikili arama algoritmasıyla karşılaştıralım. İkili aramada, sıralanmış dizi iki eşit boyutlu parçaya bölünür ve yalnızca biri daha fazla incelenir. Öte yandan, Fibonacci aramasında, dizi ardışık Fibonacci sayılarının boyutlarına sahip iki bölüme ayrılmıştır.

İkili aramanın bir diğer farkı, Fibonacci aramasının aralığı bölmek için bir bölme işleci kullanmaması, ancak + ve – olmasıdır. Bölüm operatörü bazı CPU’larda maliyetli olabilir.

Fibonacci araması, sonraki adımlarda nispeten daha yakın unsurları inceler. Bu nedenle, giriş dizisi büyük olduğunda ve CPU önbelleğine veya hatta RAM’e sığamadığında, Fibonacci Search yararlı olabilir. 

Arama Algoritmaları Neden Kullanılır?

Arama algoritmaları, arama motorlarının tarama, indeksleme ve yapılan aramaya göre yayınlama politikalarını regüle eder. Algoritma, siteleri tarayıp belleğine aldıktan sonra, bu algoritmaların sağladığı kurallara göre sınıflandırır ve arama sonuçlarında uygun şekilde listeler. Eğer algoritmalar olmamış olsaydı, örneğin; Google yaptığı taramalar sonucunda hangi siteyi nasıl listeleyeceğini tespit edemezdi. Bu durumda listeleme yapılmazdı.

En ilkel listeleme yöntemlerinden olan alfabetik listeleme dahi bir algoritma olarak kabul edileceğinden, bir arama motorunun algoritma olmaksızın çalışmasının mümkün olmayacağı söylenebilir. Kaldı ki, günümüzde milyarlarca sitenin sınıflandırılması için kullanılan bu yapıların çok karmaşık yazılımlar olduklarını da söylemek mümkündür. Google, algoritmalarını dünyanın en gelişmiş yapay zekasına emanet eder ve algoritmanın kendi içerisinde yeni küçük algoritmalar oluşturması ve yönetmesi sağlanır. Aksi taktirde doğru ve tutarlı sonuçların, insan eli ile sağlanması mümkün değildir.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir