ALGORITMA DAN STRUKTUR DATA

Assalamualaikum temen temen...

HEYYOOO ...
Jadi, disini aku mau bahas tentang materi algoritma dan struktur data..
semoga bermanfaat yaaa!:)

RANGKUMAN MATERI

Algoritma dan Struktur Data

POKOK BAHASAN 1

STRUKTUR DATA, ARRAY, POINTER, DAN STRUKTUR

1. Konsep Dasar Struktur Data

Struktur data adalah sebuah bagian dari ilmu pemrograman dasar
yang mempunyai karakteristik yang terkait dengan sifat dan cara penyimpanan sekaligus penggunaan atau pengaksesan data.

Struktur data bertujuan agar cara mempresentasikan datadalam membuat program dapat dilakukan secara efisien dalam pengolahan di memori dan pengolahan penyimpanan dari program ke storage juga lebih mudah dilakukan.

2. Konsep Dasar Array

Array adalah kumpulan elemen-elemen data. Kumpulaan elemen tersebut mempunyai suusnan tertentu yang teratur. Jumlah elemen terbatas, dan semua elemen mempunyai tipe data yang sama. Jenis-jenis array:

Array Satu Dimensi

Struktur array satu dimensi dapat dideklarasikan dengan bentuk umum berupa : tipe_var nama_var[ukuran];

Dengan :

-          Tipe_var : untuk menyatakan jenis elemen array (misalnya int, char, unsigned).

-          Nama_var : untuk menyatakan nama variabel yag dipakai.

-          Ukuran : untuk menyatakan jumlah maksimal elemen array.

Contoh : float nilai_ujian[5];

Array Dua Dimensi

Tipe data array dua dimensi biasa digunakan untuk menyimpan, mengolah maupun menampilkan suatu data dalam bentuk table atau matriks. Untuk mendeklarasikan array agar dapat menyimpan data adalah :

Tipe_var nama_var[ukuran1][ukuran2];

Dimana :

-          Ukuran 1 menunjukkan jumalah/nomor baris.

-          Ukuran 2 menunjukkan jumlah/nomor kolom.

Jumlah elemen yang dimiliki array dua dimensi dapat ditentukan dari hasil perkalian :

Ukuran1 x ukuran2.

Seperti halnya pada array satu dimensi, data array dua dimensi akan ditempatkan pada memori secara berurutan.

Array Multidimensi / Dimensi Banyak

Array berdimensi banyak atau multidimensi terdiri array yang tidak terbatas hanya dua dimensi saja. Bentuk umum pendeklarasian array multidimesni adalah : tipe_var nama_var[ukuran1][ukuran2]…[ukurann];

Contoh : int data_angaka[3][6][6];

Yang merupakan array tiga dimensi

3. Konsep Dasar Pointer

Pointer adalah sebuah variabel yang berisi lamat variabel yang lain. Suatu ponter dimaksudkan untuk meunjuk koperatore suatu alamat memori sehingga alamat dari suatu variabel dapat diketahui dengan mudah.

Operator painter :

Operator ‘&’ : untuk mendapatkan alamat memori operand/variabel pointer.

Operatot ‘*’ : untuk mengakses nilai data operand/variabel pointer.

4. Konsep Dasar Struktur

Struktur adalah koleksi dari variabel yang dinyatakan dengan sebuah nama, dengan sifat setiap variabel dapat memiliki tipe yang berlainan.

Struktur biasa dipakai untuk mengelompokkan beberapa informasi yang berkaitanmenjadi sebuah satu kesatuan. Contoh sebuah struktur adalah informasi data tanggal, yang berisi tanggal, bulan, dan tahun.

POKOK BAHASAN 2

LINKED LIST (SENARAI)

Linked list adalah sejumlah objek atau elemen yang dihubungkan satu dengan lainnya sehingga membentuk suatu list. Sdangkan objek atau elemen itu sendiri adalah merupakan gabungan beberapa data (variabel) yang dijadikan satu kelompok atau structure atau record yang dibentuk dengan perintah struct. Untuk menggabungkan objek satu dengan lainnya, diperlukan paling tidak sebuah variabel yang bertipe pointer. Syarat linked list adalah harus adapat diketahui alamat simpul pertama atau biasa dipakai variabel

Jenis – jenis linked list :

            List kosong

List kosong hanya terdiri dari sebuah petujuk elemen yang berisi NULL (kosong), tidak memiliki satu buah elemen pun sehigga hanya berupa penunjuk awal elemn berisi NULL.

List Tunggal

List tuggal adalah list yang elemenya hanya menyimpan informasi elemen setelahnya (next), sehingga jalanya pengaksessan list hanya dapat dilakukan secara maju. List tuggal terbagi menjadi tiga jenis yaitu list tunggal dengan kepala (first), list tunggal kepala (first) dan ekor (tail), serta list tunggal yang berputar.

List ganda

List ganda adalah sebuah list yang elemenya menyimpan informasi elemen sebelumnya dan informasi elemen setelahnya, sehingga proses penelusuan list dapat dilakukan secara maju dan mundur. List ganda terbagi menjadi tiga jenis yaitu list ganda engan kepala (first), list ganda dengan kepala (first) dan ekor (tail), serta list ganda yag berputar.

POKOK BAHASAN 3

STACK (TUMPUKAN)

Stack adalah kumpula elemen-elemen yang tersimpan dalam suatu tumpukan. Aturan penyisispan dan penghapusan elemennya tertentu :

-          Penyisispan selalu dilakukan “di atas “ TOP

-          Penghapusan selalu dilakukan pada TOP

Karena aturan penyisipan dan penghapusan semacam itu, TOP adalah satu-satunya alamat tempat terjadi operasi, elemen yang ditambahkan paling akhir akan menjadi elemen yang akan dihapus. Dikatakan bahwa elemen Stack tersususn secara LIFO (Last In First Out).

Representasi stack :

-          Representasi statis

Stack dengan representasi statis biasanya diinplementasikan dengan menggunakan array. Sebuah array memiliki tempat yang dialokasikan diawal sehingga sebuah elemen yang dimasukan dalam sebuah array terbatas pada tempat yang ada pada array. Karena menggunakan array maka stack dengan representasi statis dalam mengalami kondisi elemen penuh

-          Representasi dinamis

Stack dengan representasi dinamis biasanya diimplementasikan dengan menggunakan pointer yang mnunjuk pada elemen-elemen yang dialokasikan pada memori.Karena semua operasi pada sebuah stack diawali dengan elemen yang paling atas maka jika menggunakan representasi dinamis saat elemen ditambahkan akan mengguakan penambahan elemenpada awal stack (addfirst) dan saat pengambilan atau penghapusan elemen menggunakan penghapusan di awal stack (delfirst).

POKOK BAHASAN 4

QUEUE (ANTRIAN)

Antrian adalah suatu kumpulan data yang penambahan elemenya hanya bisa dilakukan pada suatu ujung (disebut sisi belakang atau REAR), dan penghapusan atau pengambilan elemen dilakukan lewat ujung yang lain (disebut sisi depan atau FRONT). Prinsip yang digunakan dalam antrian ini adalah FIFO (First In First Out) yaitu elemen yang pertama kali masuk akan keluar pertama kalinya.

Penggunaan antrian antara lain simulasi antrian di dunia nyata (antrian pembelian tiket), sistem jaringan computer (pemrosesan banyak paket yang dating dari banyak koneksi pada host, bridge, gateway), dan lain-lain.

Gambar 4.1 Ilustrasi Antrian dengan 8 Elemen

Karakteristrik penting antrian sebagai berikut :

1. Elemen antrian yaitu item-item data yang terdapat dalam antrian.
2. Head/front (elemen terdepan antrian).
3. Tail/rear (elemen terakhir antrian).
4. Jumlah antrian pada antrian (count).
5. Status/kondisi antrian, ada dua yaitu :

-          Penuh

Bila elemen di antrian mencapai kapasitas maksimum antrian. Pada kondisi ini, tidak mungkin dilakukan penambahan ke antrian. Penambahan di elemen menyebabkan kondisi kesalahan Overflow.

-          Kosong

Bila tidak ada elemen antrian. Pada kondisi ini, tidak mungkin dilakukan pengambilan elemen antrian. Pengambilan elemen menyebabkan kondisi kesalahan Underflow.

Operasi-operasi pokok pada antrian diantaranya adalah :

1. Create Membuat antrian baru.

NOEL(CREATE(Q))=0

            FRONT(CREATE(Q))=tidak terdefinisi

            REAR(CREATE(Q)=tidak terdefinisi

2. IsEmpty Untuk memeriksa apakah antrian sudah penuh atau belum.

ISEMPTY(Q)=True, jika Q adalah queue penuh.

3. IsFull Mengecek apakah antrian sudah penuh atau belum.

ISFULL(Q)=True, jika Q adalah queue penuh.

4. Enqueue/Insert Menambahkan elemen kke dalam antrian, penambahan elemen selalu ditambahkan di dalam elemen paling belakang.

REAR(INSERT(A,Q))=A

ISEMPTY(INSERT(A,Q))=FALSE

Algoritma QINSERT :

a.       IF FRONT = 1 AND REAR = N, OR IF FRONT = REAR +

1, THEN OVERFLOW, RETURN

b.      IF FRONT := NULL, THEN

SET FRONT := 1 AND REAR := 1

ELSE IF REAR = N,

THEN SET REAR := 1

ELSE

SET REAR := REAR+!

c.       SET QUEUE[REAR] := ITEM

d.      RETURN

5. Dequeu/Remove Unttuk menghapus elemen terdepan/pertama dari antrian.

Algoritma QDELETE :

a.       IF FRONT := NULL, THEN UNDERFLOW, RETURN

b.      SET ITEM := QUEUE{FRONT]

c.       [FIND NEW VALUE OF FRONT] IF FRONT = REAR, THEN

SET FRONT := NULL AND REAR

;=NULL ELSE IF FRONT = N, THEN

                  SET FRONT := 1

ELSE

                  SET FRONT := FRONT+!

d.      RETURN

Representasi Queue :

Representasi statis

Queue dengan representasi statis biasanya diimplementasikan dengan menggunakan array. Sebuah array memiliki tempat yang dialokasikan diawal sehingga sebuah elemen yang dimasukkan dalam sebuah array terbatas pada tempat yang ada pada array. Karena menggunakan array maka queue dengan representasi statis dalam mengalami kondisi elemen penuh. Ilustrasi queue dengan representasi statis dapat dilihat pada gambar :

Gambar 4.2 Representasi Queue Statis

Representasi dinamis

Queue dengan representasi dinamis biasanya diimplementasikan dengan menggunakan pointer yang menunjuk pada elemen-elemen yang dialokasikan pada memori. Ilustrasi queue dengan representasi dinamis dapat dilihat pada gambar :

Gambar 4.3 Representasi Queue Dinamis

POKOK BAHASAN 5

REKURSIF

Fungsi rekursif adalah suatu fungsi yang memanggil dirinya sendiri, artinya fungsi tersebut dipanggil di dalam tubuh fungsi itu sendiri. Contoh menghitung nilai factorial. Rekursif sangat memudahkan untuk memecahkan permasalahan yang kompleks. Sifat- sifat rekursif :

-          Dapat digunakan ketika inti dari masalah terjadi berulang kali.

-          Sedikit lebih efisian dari iterasi tapi lebih elegan.

-          Method-methodnya dimungkinkan untuk memanggil dirinya sendiri.

Data yang berada dalam method tersebut seperti argument disimpan sementara ke dalam stack sampai method pemanggil diselesaikan.

Contoh program :

1. Program Bilangan Genap dan Bilangan Ganjil.

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

void odd(int a);

void even(int a);

int main(void)

{

            int i;

            do

            {

                        cout<<"Masukkan Bilangan 1 - 9(0 Untuk Keluar) : \n";

                        cin>>i;

                        odd(i);

                        cout<<endl;

            } while

            (i!=0);

            _getch();

}

void odd(int a)

{

            if((a%2)!=0)

            cout<<"Bilangan GANJIL\n";

            else

            even(a);

}

void even(int a)

{

            if((a%2)==0)

            cout<<"Bilangan GENAP\n";

            else

            odd(a);

}

Hasil Output :

POKOK BAHASAN 6

SORTING (PENGURUTAN)

Pengurutan data (sorting)  didefinisikan sebagai suatu proses untuk menyusun kembali himpunan obyek menggunkan aturan tertentu. Ada dua macam urutan yang bisa digunakan dalam proses pengurutan yaitu :

• Urutan naik (ascending) yaitu dari data yang mempunyai nilai paling kecil sampai paling besar.
• Urutan turun (descending) yaitu dari data yang mempunyai nilai paling besar sampai paling kecil.

Contoh : data bilangan 5, 2, 6, dan 4 dapat diurutkan naik menjadi 2, 4, 5, 6 atau diurutkan menjadi 6, 5, 4, 2. Pada data yang bertipe char, nilai data dikatakan lebih kecil atau lebih besar dari yang lain didasarkan pada urutan relative (collating sequence) seperti dinyatakan dalam tabel ASCII. Keuntungan dari data yang sudah dalam keadaan terurut yaitu :

Data mudah dicari, mudah untuk dibetulkan, dihapus, disisipi atau digabungakan. Dalam keadaan terurutkan, kita mudah melakukan pengecekan apakah ada data yang hilang. Misalnya kamus Bahasa, buku telepon. Mempercepat proses pencarian data yang harus dilakukan berulang kali.

Beberapa factor yang berpengaruh pada efektifitas suatu algoritma pengurutan antara lain :

-          Banyak data yang diurutkan.

-          Kapasitas pengingat apakah mampu menyimpan semua data yang kita miliki.

-          Tempat penyimpanan data, misalnya piringan, pita tau kartu, dll.

Beberapa algoritma metode pengurutan dan prosedurnya sebagai berikut :

1. Bubble Sort

Bubble Sort  adalah suatu metode pengurutan yang membandingkan elemen yang sekarang dengan elemen berikutnya. Apabila elemen sekarang > elemen berikutnya, maka posisinya ditukar. Kalua tidak, tidak perlu ditukar. Diberi nama “Bubble” karena proses pengurutan secara berangsur-angsur bergerak/berpindah ke posisinya yang tepat, seperti gelembung yang keluar dari sebuah gelas bersoda.

2. Selection Sort

Metode seleksi melakukan pengurutan dengan cara mencari data yang terkecil kemudian menukarkanya dengan data yang digunakan sebagai acuan atau sering dinamakan pivot. Selama proses, pembandingan dan pengubahan hanya dilakukan pada indeks pembanding saja, pertukaran data secara fisik terjadi pada akhir proses. Proses pengurutan dengan metode seleksi dapat dijelaskan sebagai berikut :

            Langkah pertama dicari data terkecil dari data pertama sampai data terakhir. Kemudian data terkecil ditukar dengan data pertama. Dengan demikian, data pertama sekarang mempunyai nilai paling kecil dibanding data yang lainnya.

3. Marger Sort

Algoritma Marge Sort ialah algoritma pengurutan yang berdasarkan pada strategi dovide and conquer. Algoritma ini terdiri dari dua bagian utama, pembagian list yang diberikan untuk di-sort ke dalam beberapa sublist yang lebih kecil, dan sort (mengurutkan) dan marge (menggabungkan) sublist-sublist yang lebih kecil ke dalam list yang sudah diurutkan. Pembagian bisa dikatakan cukup mudah karena sublist-sublist tersebut dibagi kedalam dua sublist yang ukuranya adalah setengah dari ukuran semula. Hal ini terus diulang sampai sublist itu cukup kecil untuk di-sort secara efisien (umumnya telah terdiri dari satu atau dua elemen).

Segitu saja ya materi dari saya.. semoga bisa bermanfaat untuk kalian..
Terimakasih, wassalamualaikum wr,wb

umsida.ac.id

fst.umsida.ac.id