🧮 Python ile Veri Yapıları ve Algoritmalar

Python kullanarak veri yapıları ve algoritmaların temellerini pratik yaparak öğrenmek için hazırlanmış bir çalışma reposudur. Arama algoritmalarından sıralama algoritmalarına, dizilerden bağlı listelere kadar temel konuları kapsar.

---

📂 Proje Yapısı

Data-Structures-and-Algorithms-With-Python/
│
├── arrays.py                          # Dizi (Array) işlemleri
├── linear_search.py                   # Doğrusal arama algoritması
├── binary_search.py                   # İkili arama (iteratif)
├── binary_search_recursive.py         # İkili arama (rekürsif)
├── linked_list.py                     # Bağlı liste veri yapısı
├── merge_sort.py                      # Birleştirme sıralaması (dizi)
├── merge_sort_with_linked_list.py     # Birleştirme sıralaması (bağlı liste)
│
├── bogo_sort algorithm/
│   ├── bogo_sort.py                   # Bogo sıralama algoritması
│   └── unsorted_numbers.txt
│
├── merge sort recursive/
│   ├── merge_sort_recursive.py        # Rekürsif birleştirme sıralaması
│   └── unsorted_list.txt
│
├── quicksort/
│   ├── quicksort.py                   # Hızlı sıralama algoritması
│   └── unsorted_list.txt
│
└── selection sort/
    ├── selection_sort.py              # Seçmeli sıralama algoritması
    └── unsorted_list.txt

---

📖 İşlenen Konular

📦 Veri Yapıları

Diziler — arrays.py

• Python listesi ile dizi kullanımı
• Eleman erişimi, arama (in operatörü)
• Eleman ekleme: insert(), append(), extend()
• Eleman silme: remove()

Bağlı Liste — linked_list.py

• Node ve LinkedList sınıflarının tanımlanması
• Temel işlemler:

Metot	Açıklama
add(data)	Başa yeni düğüm ekleme
insert(data, index)	Belirli bir pozisyona düğüm ekleme
remove(key)	Değere göre düğüm silme
search(key)	Listede veri arama
size()	Düğüm sayısını hesaplama
is_empty()	Listenin boş olup olmadığını kontrol etme
middle_node_at_index(index)	Belirli indexteki düğümü döndürme

---

🔍 Arama Algoritmaları

Doğrusal Arama — linear_search.py

• Diziyi baştan sona tarayarak hedef elemanı bulma
• Zaman Karmaşıklığı: O(n)

İkili Arama (İteratif) — binary_search.py

• Sıralı bir dizide ortadan bölerek arama
• Zaman Karmaşıklığı: O(log n)

İkili Arama (Rekürsif) — binary_search_recursive.py

• İkili aramanın rekürsif versiyonu
• İteratif versiyon ile aynı zaman karmaşıklığına sahip, ancak call stack nedeniyle daha fazla bellek kullanır

---

📊 Sıralama Algoritmaları

Algoritma	Dosya	Zaman Karmaşıklığı	Açıklama
Merge Sort	merge_sort.py	O(n log n)	Diziyi ikiye bölüp sıralı birleştirme (dizi üzerinde)
Merge Sort (Bağlı Liste)	merge_sort_with_linked_list.py	O(n log n)	Merge sort'un bağlı liste üzerinde uygulanması
Merge Sort (Rekürsif)	merge sort recursive/	O(n log n)	Dosyadan veri okuyarak rekürsif merge sort
Quick Sort	quicksort/	O(n log n)	Pivot seçerek alt dizilere ayırma ve sıralama
Selection Sort	selection sort/	O(n²)	Her adımda en küçük elemanı bulup sıralı listeye ekleme
Bogo Sort	bogo_sort algorithm/	O(n × n!)	Rastgele karıştırarak sıralama (eğitim amaçlı)

---

🔎 Algoritma Detayları

Merge Sort — merge_sort.py

• split(): Diziyi ortadan ikiye böler
• merge(): İki sıralı alt diziyi birleştirir
• is_sorted(): Dizinin sıralı olup olmadığını rekürsif kontrol eder

Merge Sort (Bağlı Liste) — merge_sort_with_linked_list.py

• linked_list.py modülünden LinkedList sınıfını import eder
• Bağlı listeyi ortadan bölerek (split) ve sıralı birleştirerek (merge) çalışır
• Sahte (fake) düğüm tekniği kullanılarak birleştirme işlemi gerçekleştirilir

Quick Sort — quicksort/quicksort.py

• İlk elemanı pivot olarak seçer
• Pivot'tan küçük ve büyük elemanları ayrı listelere ayırır
• Rekürsif olarak alt listeleri sıralayıp birleştirir

Selection Sort — selection sort/selection_sort.py

• index_of_min(): Sıralanmamış listede en küçük elemanın indeksini bulur
• Her adımda en küçük elemanı sıralı listeye taşır

Bogo Sort — bogo_sort algorithm/bogo_sort.py

• Listeyi rastgele karıştırarak sıralanana kadar denemeye devam eder
• Pratik kullanımı yoktur, eğitim amaçlı yazılmıştır

---

🚀 Çalıştırma

Gereksinimler

• Python 3.6+

Örnekleri Çalıştırma

# Diziler
python arrays.py

# Arama algoritmaları
python linear_search.py
python binary_search.py
python binary_search_recursive.py

# Bağlı liste
python linked_list.py

# Sıralama algoritmaları
python merge_sort.py
python merge_sort_with_linked_list.py

cd "merge sort recursive"
python merge_sort_recursive.py

cd quicksort
python quicksort.py

cd "selection sort"
python selection_sort.py

cd "bogo_sort algorithm"
python bogo_sort.py

---

📌 Notlar

• unsorted_list.txt ve unsorted_numbers.txt dosyaları, sıralama algoritmalarının dosyadan veri okuyarak çalışmasını göstermek için kullanılmaktadır.
• merge_sort_with_linked_list.py dosyası linked_list.py modülünü import ettiği için her iki dosyanın aynı dizinde bulunması gerekmektedir.
• Algoritmalar basitten karmaşığa doğru sıralanmıştır; sırasıyla takip etmeniz önerilir.