স্বাগতম, তরুণ শিক্ষার্থীরা! আজ আমরা কম্পিউটার প্রোগ্রামিংয়ে নিয়ন্ত্রণ কাঠামো সম্পর্কে শিখব। নিয়ন্ত্রণ কাঠামো হল একটি কম্পিউটার প্রোগ্রামের জন্য রাস্তার চিহ্নের মতো। তারা আপনাকে কোন পথে যেতে হবে এবং পরবর্তীতে কী করতে হবে তা বলে দেয়। ঠিক যেমন আপনি বাড়িতে বা স্কুলে নিয়ম মেনে চলেন, তেমনি একটি কম্পিউটার যখন কোনও প্রোগ্রাম চালায় তখন নিয়ন্ত্রণ কাঠামো অনুসরণ করে।
একটি নিয়ন্ত্রণ কাঠামো হল নির্দেশাবলীর একটি সেট যা একটি কম্পিউটারকে একটি প্রোগ্রাম পরিচালনা করার সময় বিভিন্ন ধাপের মধ্যে কীভাবে নির্বাচন করতে হবে তা বলে। এটি নির্ধারণ করে যে কম্পিউটারটি একই ক্রমে চলতে থাকবে নাকি ভিন্ন কিছু করার সিদ্ধান্ত নেবে।
কল্পনা করুন আপনি একটি রেসিপি অনুসরণ করছেন। রেসিপিটি আপনাকে প্রতিটি ধাপ বলে: প্রথমে, ময়দা এবং জল মেশান; তারপর, একটি ডিম যোগ করুন; তারপর, নাড়ুন; এবং অবশেষে, মিশ্রণটি বেক করুন। একটি কম্পিউটারে, নিয়ন্ত্রণ কাঠামো একইভাবে কাজ করে। তারা কম্পিউটারকে জানতে সাহায্য করে যে পরবর্তী কোন নির্দেশনা আসবে এবং যখন কোনও পছন্দ থাকবে তখন কোন সিদ্ধান্ত নিতে হবে।
আজ আপনি তিনটি প্রধান ধরণের নিয়ন্ত্রণ কাঠামো সম্পর্কে শিখবেন। সেগুলি হল:
ক্রমিক নিয়ন্ত্রণ কাঠামো কম্পিউটারকে একটি নির্দিষ্ট ক্রমে একের পর এক নির্দেশাবলী অনুসরণ করতে বলে। ক্রমিক নিয়ন্ত্রণে কোনও সিদ্ধান্ত গ্রহণের প্রয়োজন হয় না। প্রতিটি পদক্ষেপ পরপর ঘটে, ঠিক যেমন আপনি যখন একটি সাধারণ নির্দেশাবলী অনুসরণ করেন।
উদাহরণস্বরূপ, আপনার প্রতিদিনের সকালের রুটিন সম্পর্কে চিন্তা করুন:
প্রতিটি কার্যকলাপ একের পর এক স্পষ্ট ক্রমে ঘটে। প্রোগ্রামিংয়ে, একে বলা হয় ক্রমিক সম্পাদন । কম্পিউটার প্রথম নির্দেশটি পড়ে, তারপর দ্বিতীয়টি এবং তারপর তৃতীয়টি।
যদি আমরা স্যান্ডউইচ তৈরির জন্য একটি সহজ ছদ্ম-প্রোগ্রামের কথা ভাবি, তাহলে এটি দেখতে এরকম হতে পারে:
ধাপ ১: দুটি পাউরুটির টুকরো নিন।
ধাপ ২: এক টুকরোতে মাখন ছড়িয়ে দিন।
ধাপ ৩: মাখনের উপরে পনির রাখুন।
ধাপ ৪: দুটি স্লাইস একসাথে রাখুন। আপনার স্যান্ডউইচ উপভোগ করুন!
ঠিক আপনার তৈরি স্যান্ডউইচের মতো, কম্পিউটারও একের পর এক নির্দেশাবলী কার্যকর করে।
নির্বাচন নিয়ন্ত্রণ কাঠামো কম্পিউটারকে পছন্দ করতে সাহায্য করে। এগুলি রাস্তার কাঁটাচামচ বা "নিজের অ্যাডভেঞ্চার বেছে নিন" বইয়ের মতো কাজ করে। কম্পিউটার একটি শর্ত বা নিয়ম দেখে এবং তারপর কোন পথ অনুসরণ করবে তা নির্ধারণ করে।
উদাহরণস্বরূপ, সকালে কী পরবেন তা বেছে নেওয়ার কথা ভাবুন। আপনি হয়তো সিদ্ধান্ত নিতে পারেন: "যদি বৃষ্টি হয়, আমি রেইনকোট পরব। যদি রোদ হয়, আমি টি-শার্ট পরব।" এটি এমন একটি সিদ্ধান্ত যা আপনাকে আবহাওয়ার জন্য প্রস্তুত থাকতে সাহায্য করে। প্রোগ্রামিংয়ে, কম্পিউটার সিদ্ধান্ত নেওয়ার জন্য if , else if , এবং else বিবৃতি ব্যবহার করে।
সরল ভাষায় একটি সহজ কোড-সদৃশ উদাহরণ এইরকম দেখাচ্ছে:
যদি বৃষ্টি হয়, তাহলে "ছাতা নাও" লিখুন ।
অন্যথায় , "ছাতার প্রয়োজন নেই" লিখুন।
এর অর্থ: যদি অবস্থা (বৃষ্টি) সত্য হয়, তাহলে কাজটি করো (ছাতা নাও)। অন্যথায়, অন্য কাজটি করো।
আরেকটি উদাহরণ দেওয়া যাক। কল্পনা করুন আপনি একটি খেলা খেলছেন, এবং একটি নিয়ম আছে যা বলে, "যদি আপনি ১০ পয়েন্ট করেন, তাহলে আপনি জিতবেন!" এই নিয়মটি একটি নির্বাচন নিয়ন্ত্রণ কাঠামোর মতো। খেলাটি পরীক্ষা করে যে আপনার পয়েন্ট ১০ এর সমান কিনা। যদি হ্যাঁ, তাহলে এটি আপনাকে বিজয়ী ঘোষণা করে। যদি না হয়, তাহলে এটি খেলতে থাকে।
নির্বাচন কাঠামো কম্পিউটারকে এমন সিদ্ধান্ত নিতে সাহায্য করে যার উত্তর মাত্র কয়েকটি। তারা কম্পিউটারকে বলে, "যদি এটি সত্য হয় তবে এটি করো, আর যদি এটি না হয় তবে অন্য কিছু করো।"
পুনরাবৃত্তি নিয়ন্ত্রণ কাঠামো কম্পিউটারকে বারবার কিছু করতে বলে। এটি লুপিং বা পুনরাবৃত্তিমূলক ক্রিয়া হিসাবে পরিচিত। যখন আপনাকে একটি কাজ অনেকবার পুনরাবৃত্তি করতে হয়, তখন পুনরাবৃত্তি ব্যবহার করা হয়।
ঝুড়িতে আপেলের সংখ্যা গণনা করার সময় একবার ভাবুন। আপনি গুনতে পারেন: ১, ২, ৩, ৪, ৫, ইত্যাদি। আপনি একটি সংখ্যা দিয়ে শুরু করেন এবং শেষ না হওয়া পর্যন্ত গুনতে থাকেন। এটি কম্পিউটার কীভাবে লুপ ব্যবহার করে তার অনুরূপ।
প্রোগ্রামিংয়ে দুটি সাধারণ ধরণের লুপ রয়েছে:
যখন আপনি জানেন যে আপনি কতবার কোন কিছু পুনরাবৃত্তি করতে চান, তখন for লুপ ব্যবহার করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, যদি আপনি একটি গানের একই লাইন ৫ বার গাইতে চান, তাহলে আপনি for লুপ ব্যবহার করতে পারেন:
(১ থেকে ৫ পর্যন্ত গুনুন ) "শুভ জন্মদিন!" লাইনটি গাও।
কম্পিউটারটি "শুভ জন্মদিন!" পাঁচবার দেখাবে কারণ এটি ধাপটি ৫ বার পুনরাবৃত্তি করে।
যখন কম্পিউটার কোনও কিছু বারবার পুনরাবৃত্তি করে, যতক্ষণ পর্যন্ত কোনও শর্ত সত্য থাকে, তখন while loop ব্যবহার করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, যদি আপনি একটি বেলুন উড়িয়ে দিচ্ছেন, তাহলে বেলুনটি যথেষ্ট বড় না হওয়া পর্যন্ত আপনি ফুঁ দিতে থাকবেন। নিয়মটি হতে পারে: "যতক্ষণ বেলুনটি বড় না হয়, ততক্ষণ এতে বাতাস ফুঁ দিতে থাকুন।"
এটা বলার মতো: " যখন (বেলুন ছোট), তখন ফুঁ দিতে থাকো।" বেলুনটি যথেষ্ট বড় হয়ে গেলে, লুপ বন্ধ করো।
লুপ আইডিয়া ব্যবহার করে আরেকটি সহজ উদাহরণ দেওয়া হল: কল্পনা করুন আপনি হাততালি দিতে ভালোবাসেন। আপনি ১০ বার হাততালি না দেওয়া পর্যন্ত হাততালি দিতে থাকবেন। আপনি বলতে পারেন: ১০ বার "তালি" পুনরাবৃত্তি করুন । একটি প্রোগ্রামে, কম্পিউটার প্রতিটি হাততালি গণনা করবে এবং ১০ বার তালি দিলে থামবে।
প্রোগ্রামিংয়ে নিয়ন্ত্রণ কাঠামো খুবই গুরুত্বপূর্ণ। এগুলি একটি প্রোগ্রামের কাজগুলিকে সঠিকভাবে পরিচালনা করতে সাহায্য করে। এগুলি ছাড়া, কম্পিউটার কীভাবে সিদ্ধান্ত নিতে হয় বা কীভাবে কাজ পুনরাবৃত্তি করতে হয় তা জানত না।
নিয়ন্ত্রণ কাঠামো কেন গুরুত্বপূর্ণ তার কিছু কারণ এখানে দেওয়া হল:
আসুন আমরা দৈনন্দিন জীবনের কিছু উদাহরণ দেখি যা প্রোগ্রামিংয়ে নিয়ন্ত্রণ কাঠামোর প্রতিফলন ঘটায়।
ক্রমিক নিয়ন্ত্রণ উদাহরণ:
কল্পনা করুন আপনি স্কুলের জন্য প্রস্তুত হচ্ছেন। প্রথমে, আপনি ঘুম থেকে উঠলেন। তারপর, আপনি আপনার মুখ ধুয়ে ফেললেন। তারপর, আপনি আপনার পোশাক পরলেন। অবশেষে, আপনি নাস্তা করলেন। এটি এমন একটি ক্রমিক ক্রিয়া যা আপনি একের পর এক সম্পাদন করেন। কম্পিউটার প্রোগ্রামিংয়ে, প্রতিটি নির্দেশ শর্ত ছাড়াই অনুসরণ করা হলে ক্রমিক নিয়ন্ত্রণ ব্যবহার করা হয়।
নির্বাচন নিয়ন্ত্রণ উদাহরণ:
পোশাক নির্বাচনের সময় আপনার সিদ্ধান্ত বিবেচনা করুন। যদি আবহাওয়া ঠান্ডা থাকে, তাহলে আপনি একটি উষ্ণ সোয়েটার পরবেন। যদি আবহাওয়া গরম থাকে, তাহলে আপনি একটি টি-শার্ট পরবেন। এই সিদ্ধান্ত গ্রহণের প্রক্রিয়াটি কম্পিউটার "যদি" বিবৃতি ব্যবহার করে তার অনুরূপ। কম্পিউটার আবহাওয়া (অবস্থা) পরীক্ষা করে এবং তারপর সঠিক পোশাকের বিকল্প (ক্রিয়া) বেছে নেয়।
পুনরাবৃত্তি নিয়ন্ত্রণ উদাহরণ:
কল্পনা করুন আপনি একটা কাজ করছেন, যেমন খেলনাগুলো রেখে দেওয়া। আপনার হয়তো অনেক খেলনা তুলে নেওয়ার আছে। প্রতিটি খেলনা এক এক করে নিয়ে ভাবার পরিবর্তে, আপনি কেবল একই কাজটি পুনরাবৃত্তি করেন: একটি খেলনা তুলে নিন, খেলনার বাক্সে রাখুন এবং পরবর্তী খেলনাটিতে যান যতক্ষণ না সবগুলো তুলে নেওয়া হয়। এটি একটি পুনরাবৃত্তিমূলক কাজ, ঠিক প্রোগ্রামিংয়ের লুপের মতো।
কখনও কখনও, নিয়ন্ত্রণ কাঠামোগুলি একটির ভিতরে আরেকটি স্থাপন করা যেতে পারে। একে নেস্টেড নিয়ন্ত্রণ কাঠামো বলা হয়। এটি তখন ঘটে যখন একটি সিদ্ধান্ত বা লুপ অন্যটির ভিতরে থাকে। এমন একটি খেলার কল্পনা করুন যেখানে আপনি বেশ কয়েকটি ধাপে পছন্দ করেন। উদাহরণস্বরূপ, আপনি প্রথমে সিদ্ধান্ত নিতে পারেন যে আপনি বাম দিকে যাবেন নাকি ডান দিকে যাবেন। যদি আপনি বাম দিকে বেছে নেন, তাহলে আপনার আরেকটি পছন্দের মুখোমুখি হতে পারে: "আপনি কি পাহাড়ে আরোহণ করবেন নাকি তার চারপাশে হেঁটে যাবেন?" প্রতিটি পছন্দ একটি ছোট সিদ্ধান্ত, এবং সেগুলি একের পর এক নেস্ট করা হয়।
কোডিং-এ, নেস্টিং কম্পিউটারকে আরও জটিল কাজ পরিচালনা করতে সাহায্য করে। এমনকি একটি সাধারণ গেম বা অ্যাপ্লিকেশনেও সিদ্ধান্তের বিভিন্ন স্তর এবং লুপ থাকতে পারে। যখন এই স্তরগুলি একসাথে কাজ করে, তখন প্রোগ্রামটি আরও স্মার্ট সিদ্ধান্ত নিতে পারে এবং আরও উত্তেজনাপূর্ণ কাজ করতে পারে।
উদাহরণস্বরূপ, এমন একটি প্রোগ্রাম কল্পনা করুন যা আপনাকে পিকনিক পরিকল্পনা করতে সাহায্য করে। এটি প্রথমে জিজ্ঞাসা করতে পারে, "আবহাওয়া কি সুন্দর?" যদি উত্তর হ্যাঁ হয়, তাহলে প্রোগ্রামটি তারপর জিজ্ঞাসা করবে, "আপনার কাছে কি পর্যাপ্ত খাবার আছে?" যদি আপনি আবার হ্যাঁ উত্তর দেন, তাহলে এটি বলবে, "দারুন! পিকনিকের জন্য যাওয়ার সময় হয়েছে!" যদি কোনও উত্তর না হয়, তাহলে এটি অন্য একটি পরিকল্পনার পরামর্শ দেবে। এই নেস্টেড সিদ্ধান্ত গ্রহণ কম্পিউটারকে আপনার পছন্দগুলি আরও ভালভাবে বুঝতে সাহায্য করে।
যখন একটি কম্পিউটার প্রোগ্রাম চলে, তখন এটি আপনার দেওয়া নির্দেশাবলী একটি নির্দিষ্ট ক্রমে অনুসরণ করে। আসুন আমরা একটি সহজ প্রোগ্রামের কথা ভাবি যা কম্পিউটার স্ক্রিনে একটি শুভেচ্ছা বার্তা দেখায়। প্রোগ্রামটি নিম্নলিখিত কাজগুলি করতে পারে:
ধাপ ১: প্রোগ্রামটি শুরু করুন।
ধাপ ২: দিনের সময় পরীক্ষা করুন।
ধাপ ৩: যদি সকালের সময় হয়, তাহলে "শুভ সকাল!" দেখান।
ধাপ ৪: যদি সময় বিকেলের হয়, তাহলে "শুভ বিকাল!" দেখান।
ধাপ ৫: যদি সময় সন্ধ্যা হয়, তাহলে "শুভ সন্ধ্যা!" দেখান।
ধাপ ৬: প্রোগ্রামটি শেষ করুন।
এই প্রোগ্রামে, একটি স্পষ্ট ক্রম রয়েছে। স্ক্রিনে কী দেখানো হবে সে সম্পর্কেও একটি সিদ্ধান্ত রয়েছে। কম্পিউটার এই সিদ্ধান্ত নেওয়ার জন্য একটি নির্বাচন নিয়ন্ত্রণ কাঠামো ( যদি-অন্য বিবৃতি) ব্যবহার করে।
এরপর, কল্পনা করুন আপনি একটি সাধারণ কম্পিউটার গেম খেলছেন যেখানে আপনাকে কয়েন সংগ্রহ করতে হবে। প্রোগ্রামটি প্রতিবার একটি কয়েন সংগ্রহ করার সময় চেক করার জন্য একটি লুপ ব্যবহার করতে পারে। এটি আপনার কয়েন সংগ্রহ করার সাথে সাথে গণনা করবে। আপনি যখন সমস্ত কয়েন সংগ্রহ করবেন, তখন খেলাটি শেষ হয়ে যাবে। এখানে, লুপটি হল পুনরাবৃত্তি নিয়ন্ত্রণ কাঠামো যা গণনা প্রক্রিয়াটি পুনরাবৃত্তি করে।
নিয়ন্ত্রণ কাঠামো কেবল স্কুলের অনুশীলন বা ছোট প্রোগ্রামগুলিতেই ব্যবহৃত হয় না। এগুলি বাস্তব-বিশ্বের অনেক অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয় যা আমরা প্রতিদিন দেখি। এখানে কিছু আকর্ষণীয় উদাহরণ দেওয়া হল:
এই উদাহরণগুলি দেখায় যে নিয়ন্ত্রণ কাঠামো সর্বত্র রয়েছে! এগুলি আধুনিক ডিভাইস এবং প্রোগ্রামগুলিকে যতটা সম্ভব মসৃণভাবে কাজ করতে সাহায্য করে, আমাদের জীবনকে আরও সহজ এবং মজাদার করে তোলে।
আসুন একটি সহজ সিউডোকোড উদাহরণ লিখি। সিউডোকোড হল কোডের মতো দেখতে সহজ শব্দ ব্যবহার করে প্রোগ্রাম পরিকল্পনা করার একটি উপায়।
উদাহরণ: খাবারের জন্য একজন সহজ সিদ্ধান্ত গ্রহণকারী
কল্পনা করুন আপনি সিদ্ধান্ত নিতে চান যে আপনি নাস্তা হিসেবে একটি আপেল খাবেন নাকি একটি কলা। আপনি নিয়মগুলি এভাবে লিখতে পারেন:
যদি তুমি ক্ষুধার্ত হও এবং মিষ্টি কিছু চাও, তাহলে একটি আপেল বেছে নাও।
অন্যথায় যদি আপনি ক্ষুধার্ত থাকেন এবং নরম কিছু চান, তাহলে কলা বেছে নিন।
নাহলে , বসে ভাবো তুমি কী চাও।
এই ছদ্মকোডটি কম্পিউটারকে বলে: প্রথমে পরীক্ষা করে দেখুন আপনি মিষ্টি কিছু চান কিনা। যদি তা সত্য হয়, তাহলে একটি আপেল বেছে নিন। যদি না হয়, তাহলে অন্য কিছু, যেমন কলা, তা পরীক্ষা করে দেখুন। যদি কোনও পছন্দই মেলে না, তাহলে সিদ্ধান্ত নেওয়ার জন্য কিছুক্ষণ সময় নিন।
নিয়ন্ত্রণ কাঠামোকে একটি মানচিত্র হিসেবে ভাবলে সাহায্য হতে পারে। একটি সাধারণ গুপ্তধনের মানচিত্র কল্পনা করুন। মানচিত্রে একটি চিহ্নিত পথ রয়েছে এবং ধাপগুলি ক্রমানুসারে লেখা আছে। যখন আপনি রাস্তার একটি মোড়ে পৌঁছান, তখন গুপ্তধন থেকে পাওয়া সূত্রের ভিত্তিতে মানচিত্রটি আপনাকে কোন পথে যেতে হবে তা বলে দেয়। কখনও কখনও, মানচিত্রটি আপনাকে গুপ্তধনে পৌঁছানো পর্যন্ত একই পথটি বেশ কয়েকবার অনুসরণ করতে বলে। এই সমস্ত নির্দেশাবলী আপনাকে সঠিক পথ খুঁজে পেতে সহায়তা করে।
একইভাবে, একটি কম্পিউটার মানচিত্র অনুসরণ করার জন্য ক্রমিক ধাপ ব্যবহার করে, কাঁটাচামচ থেকে সঠিক পথ বেছে নেওয়ার জন্য নির্বাচন করে এবং লক্ষ্যে পৌঁছানো পর্যন্ত কাজগুলি পুনরাবৃত্তি করার জন্য পুনরাবৃত্তি করে। নিয়ন্ত্রণ কাঠামো ব্যবহার করে, আমরা একটি কম্পিউটারকে ঠিক কীভাবে তার "ধন" - সঠিক ফলাফলে পৌঁছাতে হবে তা বলতে পারি।
আসুন আজ আমরা যে গুরুত্বপূর্ণ ধারণাগুলি শিখেছি তা পর্যালোচনা করি:
