युवा शिक्षार्थियों, आपका स्वागत है! आज हम कंप्यूटर प्रोग्रामिंग में नियंत्रण संरचनाओं के बारे में जानने जा रहे हैं। नियंत्रण संरचनाएं कंप्यूटर प्रोग्राम के लिए सड़क के संकेतों की तरह होती हैं। वे इसे बताते हैं कि किस रास्ते पर जाना है और आगे क्या करना है। जिस तरह आप घर या स्कूल में नियमों का पालन करते हैं, उसी तरह कंप्यूटर भी प्रोग्राम चलाते समय नियंत्रण संरचनाओं का पालन करता है।
नियंत्रण संरचना निर्देशों का एक सेट है जो कंप्यूटर को बताता है कि किसी प्रोग्राम को निष्पादित करते समय विभिन्न चरणों के बीच कैसे चयन करना है। यह तय करता है कि कंप्यूटर को उसी क्रम में चलते रहना चाहिए या कुछ अलग करने का निर्णय लेना चाहिए।
कल्पना करें कि आप एक रेसिपी का पालन कर रहे हैं। रेसिपी आपको प्रत्येक चरण बताती है: सबसे पहले, आटा और पानी मिलाएं; फिर, एक अंडा डालें; फिर, हिलाएँ; और अंत में, मिश्रण को बेक करें। कंप्यूटर में, नियंत्रण संरचनाएँ इसी तरह काम करती हैं। वे कंप्यूटर को यह जानने में मदद करती हैं कि अगला निर्देश कौन सा है और जब विकल्प हों तो कौन सा निर्णय लेना है।
आज आप तीन मुख्य प्रकार की नियंत्रण संरचनाओं के बारे में जानेंगे। वे हैं:
अनुक्रमिक नियंत्रण संरचना कंप्यूटर को एक निश्चित क्रम में एक के बाद एक निर्देशों का पालन करने के लिए कहती है। अनुक्रमिक नियंत्रण में कोई निर्णय नहीं लिया जाता है। हर कदम एक पंक्ति में होता है, ठीक वैसे ही जैसे जब आप निर्देशों के एक सरल सेट का पालन करते हैं।
उदाहरण के लिए, अपनी दैनिक सुबह की दिनचर्या के बारे में सोचें:
प्रत्येक गतिविधि एक के बाद एक स्पष्ट क्रम में होती है। प्रोग्रामिंग में, इसे अनुक्रमिक निष्पादन कहा जाता है। कंप्यूटर पहले निर्देश को पढ़ता है, फिर दूसरे को, और फिर तीसरे को।
यदि हम सैंडविच बनाने के लिए एक सरल छद्म कार्यक्रम के बारे में सोचें, तो यह कुछ इस तरह दिखेगा:
चरण 1: ब्रेड के दो स्लाइस लें।
चरण 2: एक स्लाइस पर मक्खन फैलाएं।
चरण 3: मक्खन के ऊपर पनीर रखें।
चरण 4: दोनों स्लाइस को एक साथ रखें। अपने सैंडविच का आनंद लें!
जिस प्रकार आप सैंडविच बनाते हैं, उसी प्रकार कंप्यूटर भी एक-एक करके निर्देशों का पालन करता है।
चयन नियंत्रण संरचनाएँ कंप्यूटर को विकल्प चुनने की अनुमति देती हैं। वे सड़क पर एक कांटे या “अपना खुद का रोमांच चुनें” पुस्तक की तरह काम करते हैं। कंप्यूटर किसी शर्त या नियम को देखता है, और फिर यह तय करता है कि किस रास्ते पर चलना है।
उदाहरण के लिए, सुबह क्या पहनना है, इस बारे में सोचें। आप तय कर सकते हैं: "अगर बारिश हो रही है, तो मैं रेनकोट पहनूंगा। अगर धूप है, तो मैं टी-शर्ट पहनूंगा।" यह एक ऐसा निर्णय है जो आपको मौसम के लिए तैयार रहने में मदद करता है। प्रोग्रामिंग में, कंप्यूटर निर्णय लेने के लिए if , else if , और else कथनों का उपयोग करता है।
सरल भाषा में एक सरल कोड जैसा उदाहरण इस प्रकार दिखता है:
यदि बारिश हो रही हो तो "छाता ले लो" प्रिंट करें ।
अन्यथा , प्रिंट करें "छाते की आवश्यकता नहीं है।"
इसका मतलब है: अगर शर्त (बारिश) सच है, तो कार्रवाई करें (छाता लें)। अन्यथा, दूसरी कार्रवाई करें।
चलिए एक और उदाहरण लेते हैं। कल्पना करें कि आप कोई गेम खेल रहे हैं, और एक नियम है जो कहता है, "यदि आप 10 अंक बनाते हैं, तो आप जीत जाते हैं!" यह नियम एक चयन नियंत्रण संरचना की तरह है। गेम जाँचता है कि क्या आपके अंक 10 के बराबर हैं। यदि हाँ, तो यह आपको विजेता घोषित करता है। यदि नहीं, तो यह खेल जारी रखता है।
चयन संरचनाएँ कंप्यूटर को ऐसे निर्णय लेने में मदद करती हैं जिनके केवल कुछ ही संभावित उत्तर होते हैं। वे कंप्यूटर को बताते हैं, "अगर यह सच है तो यह करो, और अगर यह सच नहीं है तो कुछ और करो।"
पुनरावृत्ति नियंत्रण संरचनाएं कंप्यूटर को बार-बार कुछ करने के लिए कहती हैं। इसे लूपिंग या दोहराई जाने वाली क्रियाएँ कहते हैं। जब आपको किसी कार्य को कई बार दोहराना होता है, तो पुनरावृत्ति का उपयोग किया जाता है।
जब आप टोकरी में सेबों की संख्या गिनते हैं, तो उसके बारे में सोचें। आप 1, 2, 3, 4, 5, इत्यादि गिन सकते हैं। आप एक संख्या से शुरू करते हैं और अंत तक गिनते रहते हैं। यह ठीक उसी तरह है जैसे कंप्यूटर लूप का उपयोग करता है।
प्रोग्रामिंग में लूप के दो सामान्य प्रकार हैं:
फॉर लूप का इस्तेमाल तब किया जाता है जब आपको पता हो कि आप किसी चीज़ को कितनी बार दोहराना चाहते हैं। उदाहरण के लिए, अगर आप किसी गाने की एक ही लाइन को 5 बार गाना चाहते हैं, तो आप फॉर लूप का इस्तेमाल कर सकते हैं:
(1 से 5 तक गिनें ) यह पंक्ति अवश्य गाएं: "जन्मदिन मुबारक!"
कंप्यूटर "हैप्पी बर्थडे!" पांच बार दिखाएगा क्योंकि यह चरण 5 बार दोहराता है।
जब कंप्यूटर को किसी शर्त के सत्य होने तक कुछ दोहराते रहना चाहिए, तो while लूप का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, यदि आप गुब्बारा फुला रहे हैं, तो आप तब तक फुलाते रह सकते हैं जब तक कि गुब्बारा काफी बड़ा न हो जाए। नियम यह हो सकता है: "जब तक गुब्बारा बड़ा न हो जाए, तब तक उसमें हवा भरते रहें।"
यह कहने जैसा है: जब तक (गुब्बारा छोटा है) फुलाते रहो। जब गुब्बारा काफी बड़ा हो जाए, तो फूँकना बंद कर दो।
लूप आइडिया का उपयोग करते हुए यहाँ एक और सरल उदाहरण दिया गया है: कल्पना करें कि आपको ताली बजाना बहुत पसंद है। आप तब तक ताली बजाने का फैसला करते हैं जब तक आप 10 बार ताली नहीं बजा लेते। आप कह सकते हैं: "ताली बजाओ" को 10 बार दोहराएँ । एक प्रोग्राम में, कंप्यूटर प्रत्येक ताली की गिनती करेगा और 10 ताली तक पहुँचने पर रुक जाएगा।
प्रोग्रामिंग में नियंत्रण संरचनाएँ बहुत महत्वपूर्ण हैं। वे प्रोग्राम में कार्यों को व्यवस्थित करने में मदद करते हैं ताकि यह सही ढंग से काम करे। उनके बिना, कंप्यूटर यह नहीं जान पाएगा कि निर्णय कैसे लें या क्रियाओं को कैसे दोहराएँ।
नियंत्रण संरचनाएं महत्वपूर्ण क्यों हैं, इसके कुछ कारण इस प्रकार हैं:
आइये रोजमर्रा की जिंदगी से कुछ उदाहरण देखें जो प्रोग्रामिंग में नियंत्रण संरचनाओं को प्रतिबिंबित करते हैं।
अनुक्रमिक नियंत्रण उदाहरण:
कल्पना कीजिए कि आप स्कूल के लिए तैयार हो रहे हैं। सबसे पहले, आप जागते हैं। फिर, आप अपना चेहरा धोते हैं। फिर, आप अपने कपड़े पहनते हैं। अंत में, आप नाश्ता करते हैं। यह क्रियाओं का एक क्रम है जिसे आप एक के बाद एक करते हैं। कंप्यूटर प्रोग्रामिंग में, अनुक्रमिक नियंत्रण का उपयोग तब किया जाता है जब प्रत्येक निर्देश का बिना किसी शर्त के पालन किया जाता है।
चयन नियंत्रण उदाहरण:
अपने कपड़े चुनते समय अपने द्वारा लिए गए निर्णय पर विचार करें। यदि मौसम ठंडा है, तो आप गर्म स्वेटर पहनते हैं। यदि मौसम गर्म है, तो आप टी-शर्ट पहनते हैं। यह निर्णय लेने की प्रक्रिया कंप्यूटर द्वारा "यदि" कथन का उपयोग करने के समान है। कंप्यूटर मौसम (स्थिति) की जांच करता है और फिर सही कपड़ों का विकल्प (कार्रवाई) चुनता है।
पुनरावृत्ति नियंत्रण उदाहरण:
कल्पना करें कि आप कोई काम कर रहे हैं, जैसे अपने खिलौने रखना। आपके पास उठाने के लिए कई खिलौने हो सकते हैं। हर खिलौने के बारे में एक-एक करके सोचने के बजाय, आप बस वही क्रिया दोहराते हैं: एक खिलौना उठाएँ, उसे खिलौने के डिब्बे में रखें, और अगले खिलौने पर जाएँ जब तक कि सभी खिलौने उठा न लिए जाएँ। यह एक दोहराई जाने वाली क्रिया है, ठीक प्रोग्रामिंग में लूप की तरह।
कभी-कभी, नियंत्रण संरचनाओं को एक दूसरे के अंदर रखा जा सकता है। इसे नेस्टेड नियंत्रण संरचना कहा जाता है। ऐसा तब होता है जब एक निर्णय या लूप दूसरे के अंदर होता है। एक ऐसे खेल की कल्पना करें जहाँ आप कई चरणों में चुनाव करते हैं। उदाहरण के लिए, आप पहले यह तय कर सकते हैं कि बाएँ जाना है या दाएँ। यदि आप बाएँ चुनते हैं, तो आपको फिर एक और विकल्प का सामना करना पड़ सकता है: "क्या आप पहाड़ी पर चढ़ेंगे या उसके चारों ओर चलेंगे?" प्रत्येक विकल्प एक छोटा निर्णय है, और वे एक के बाद एक नेस्टेड हैं।
कोडिंग में, नेस्टिंग कंप्यूटर को अधिक जटिल कार्यों को संभालने की अनुमति देता है। यहां तक कि एक साधारण गेम या एप्लिकेशन में भी निर्णयों और लूप की कई परतें हो सकती हैं। जब ये परतें एक साथ काम करती हैं, तो प्रोग्राम बेहतर निर्णय ले सकता है और अधिक रोमांचक चीजें कर सकता है।
उदाहरण के लिए, एक प्रोग्राम की कल्पना करें जो आपको पिकनिक की योजना बनाने में मदद करता है। यह सबसे पहले पूछ सकता है, "क्या मौसम अच्छा है?" अगर जवाब हाँ है, तो प्रोग्राम फिर पूछेगा, "क्या आपके पास पर्याप्त भोजन है?" अगर आप फिर से हाँ में जवाब देते हैं, तो यह कहेगा, "बढ़िया! पिकनिक पर जाने का समय है!" अगर कोई जवाब नहीं है, तो यह दूसरी योजना सुझाएगा। यह नेस्टेड निर्णय लेने की प्रक्रिया कंप्यूटर को आपकी पसंद को बेहतर ढंग से समझने में मदद करती है।
जब कोई कंप्यूटर प्रोग्राम चलता है, तो वह आपके द्वारा दिए गए निर्देशों का एक विशिष्ट क्रम में पालन करता है। आइए एक सरल प्रोग्राम के बारे में सोचें जो कंप्यूटर स्क्रीन पर अभिवादन दिखाता है। प्रोग्राम निम्न कार्य कर सकता है:
चरण 1: प्रोग्राम प्रारंभ करें.
चरण 2: दिन का समय जांचें।
चरण 3: यदि समय सुबह का है, तो "गुड मॉर्निंग!" दिखाएं।
चरण 4: यदि समय दोपहर का है, तो "गुड आफ्टरनून!" दिखाएं।
चरण 5: यदि समय शाम का है, तो "गुड इवनिंग!" दिखाएं।
चरण 6: कार्यक्रम समाप्त करें.
इस प्रोग्राम में एक स्पष्ट क्रम होता है। स्क्रीन पर क्या दिखाना है, इसका भी निर्णय होता है। यह निर्णय लेने के लिए कंप्यूटर एक चयन नियंत्रण संरचना ( if-else कथन) का उपयोग करता है।
इसके बाद, कल्पना करें कि आप एक साधारण कंप्यूटर गेम खेल रहे हैं, जिसमें आपको सिक्के एकत्र करने हैं। हो सकता है कि प्रोग्राम हर बार जब आप एक सिक्का एकत्र करते हैं, तो जाँच करने के लिए लूप का उपयोग करता है। यह आपके सिक्कों को इकट्ठा करते ही गिनेगा। जब आप सभी सिक्के एकत्र कर लेते हैं, तो खेल समाप्त हो जाता है। यहाँ, लूप पुनरावृत्ति नियंत्रण संरचना है जो गिनती प्रक्रिया को दोहराती है।
नियंत्रण संरचनाओं का उपयोग केवल स्कूल अभ्यास या छोटे कार्यक्रमों में ही नहीं किया जाता है। इनका उपयोग कई वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में किया जाता है जिन्हें हम हर दिन देखते हैं। यहाँ कुछ दिलचस्प उदाहरण दिए गए हैं:
ये उदाहरण दिखाते हैं कि नियंत्रण संरचनाएँ हर जगह हैं! वे आधुनिक उपकरणों और कार्यक्रमों को यथासंभव सुचारू रूप से काम करने में मदद करते हैं, जिससे हमारा जीवन आसान और अधिक मज़ेदार हो जाता है।
आइए एक सरल स्यूडोकोड उदाहरण लिखें। स्यूडोकोड, कोड जैसे दिखने वाले सरल शब्दों का उपयोग करके प्रोग्राम की योजना बनाने का एक तरीका है।
उदाहरण: स्नैक्स के लिए एक सरल निर्णय निर्माता
कल्पना करें कि आप तय करना चाहते हैं कि नाश्ते में सेब खाना है या केला। आप नियम इस तरह लिख सकते हैं:
अगर आपको भूख लगी है और कुछ मीठा खाने का मन है तो सेब चुनें।
अन्यथा यदि आप भूखे हैं और कुछ नरम खाना चाहते हैं, तो केला चुनें।
वरना , बैठो और सोचो कि तुम क्या चाहते हो।
यह छद्म कोड कंप्यूटर को बताता है: पहले जाँच लें कि क्या आपको कुछ मीठा चाहिए। अगर यह सही है, तो सेब चुनें। अगर नहीं, तो कुछ और चुनें, जैसे केला। अगर कोई भी विकल्प मेल नहीं खाता, तो निर्णय लेने के लिए थोड़ा समय लें।
नियंत्रण संरचनाओं के बारे में मानचित्र के रूप में सोचना मददगार हो सकता है। एक साधारण खजाने के नक्शे की कल्पना करें। नक्शे में एक चिह्नित पथ है जिसमें क्रम में चरण लिखे हुए हैं। जब आप सड़क पर एक दोराहे पर आते हैं, तो नक्शा आपको खजाने से मिले सुराग के आधार पर बताता है कि किस रास्ते पर जाना है। कभी-कभी, नक्शा आपको खजाने तक पहुँचने तक कई बार एक ही रास्ते पर चलने के लिए कहता है। ये सभी निर्देश आपको सही रास्ता खोजने में मदद करते हैं।
इसी तरह, कंप्यूटर नक्शे का अनुसरण करने के लिए अनुक्रमिक चरणों का उपयोग करता है, कांटों पर सही रास्ता चुनने के लिए चयन करता है, और लक्ष्य तक पहुँचने तक कार्यों को दोहराने के लिए पुनरावृत्ति करता है। नियंत्रण संरचनाओं का उपयोग करके, हम कंप्यूटर को बता सकते हैं कि उसके "खजाने" - सही परिणाम तक कैसे पहुँचना है।
आइये आज हमने जो महत्वपूर्ण विचार सीखे हैं, उनकी समीक्षा करें:
