Selasa, 28 Mei 2013

STRUKTUR DATA


STRUKTUR DATA


PENGERTIAN DATA

Data adalah representasi dari fakta dunia nyata. Fakta atau keterangan tentang kenyataan yang disimpan, direkam atau direpresentasikan dalam bentuk tulisan, suara, gambar, sinyal atau simbol.
Pengertian data ini menyiratkan suatu nilai yang bisa dinyatakan dalam bentuk konstanta  / variable.

Konstanta digunakan untuk menyatakan nilai tetap sedangkan variable digunakan dalam program untuk menyatakan nilai yang dapat berubah-ubah selang eksekusi berlangsung.
Ada empat istilah data, yaitu:
Tipe data adalah jenis atau macam data di dalam suatu variable dalam bahasa pemrograman.
Objek data mengacu kumpulan elemen, D (domain).
Representasi data : Suatu mapping dari struktur data ‘d’ ke suatu set ke struktur data ‘e’ (d===e) misal bolean di representasikan dalam 0 dan 1.
Struktur data biasa dipakai untuk mengelompokan beberapa  informasi yang terkait menjadi sebuah kesatuan.
Tipe data sederhana terbagi menjadi dua, yaitu:
Data sederhana tunggal.         Misalnya : Integer, real / float, Boolean dan character.
Data sederhana majemuk.       Misalnya : String.






Secara garis besar type data dapat dikategorikan
menjadi :
1. Type data sederhana.
a. Type data sederhana tunggal, misalnya Integer, real, boolean dan karakter.
b. Type data sederhana majemuk, misalnya String.
2. Struktur Data, meliputi.
a. Struktur data sederhana, misalnya array dan record.
b. Struktur data majemuk, yang terdiri dari Linier : Stack, Queue, serta List dan Multilist
Pemakaian struktur data yang tepat di dalam proses pemrograman akan menghasilkan algoritma yang lebih jelas dan tepat, sehingga menjadikan program secara keseluruhan lebih efisien dan sederhana.
Struktur data yang ″standar″ yang biasanya digunakan dibidang informatika adalah :
1. List linier (Linked List) dan variasinya
2. Multilist
3. Stack (Tumpukan)
4. Queue (Antrian)
5. Tree ( Pohon )
6. Graph ( Graf )
Variable dan Konstanta
1. Variable
• Untuk menyimpan suatu nilai, dan nilai yang ada padanya dapat diubah selama eksekusi berlangsung.
• Penamaan variable bersifat case sensitive (huruf besar dan huruf kecil dianggap berbeda).

• Harus dideklarasikan dahulu sebelum digunakan.
Contoh : Int atas, tinggi;

Variable
tipe data
2. Konstanta
• Sebuah variable dengan tipe data tertentu dan memiliki nilai tipe data yang akan selalu tetap di dalam program.
Contoh : const phi: 3.14;
3. Tipe Data Sederhana pada C++
a. Tipe Int
Merupakan Bilangan Bulat dan tidak mengandung pecahan, seperti: ..
-3,-2,-1,0,1,2,3
b. Real / Floating Point
Type data yang merupakan bilangan pecahan. Jenis data real/float ditulis dengan menggumakan titik (koma) decimal.
Misal: 0.32 4,35 -131.128
Type Real dapat juga ditulis dengan rumus :
M= Pecahan
R= Radix
E=Exponen
X= Hasil Bilangan
Misal : 3.2*10 pangkat -1= 0.32 4.35* 10 pankat 2= 435

c. Tipe float
d. Boolean atau Logical
Type data yang hanya mempunyai dua bentuk keluaran yang nilai True dan False ( Benar dan salah ) yang dinyatakan dengan 1 dan 0, sehingga satuan data yang terpakai cukup satu bit saja. Operator yang digunakan adalah : And, Or, Not,Xor.
e. Character
Type data yang terdiri dari aksara (symbol) yang meliputi digit numeric, character alfabet, dan special character. Untuk menuliskan tipe char, karakter perlu ditulis di dalam tanda petik tunggal(‘).
Contoh :
‘A’-karakter berupa huruf A
‘1’-karakter berupa angka 1
‘*’-karakter symbol *





2. PENGERTIAN STRUKTUR DATA

Struktur data adalah suatu koleksi / kelompok data yang dapat di karakteristikan oleh organisasi serta operasi yang di definisikan terhadapnya.
Dalam teknik pemrograman,struktur data berarti tata letak yang berisi kolom-kolom data,baik itu kolom yang tampak oleh pengguna (user) ataupun kolom yang hanya digunakan untuk keperluan pemrograman yang tidak tampak oleh pengguna.

Struktur data meliputi  :
Struktur data sederhana, misalnya array dan Record.
Struktur data majemuk, yang terdiri :
- Linier            : Stack, Queue, serta List dan Multilist
-  Non Linier   : Pohon Biner dan Graph

Pemakaian struktur data yang tepat di dalam proses pemrograman akan menghasilkan algoritma yang lebih jelas dan tepat, sehingga menjadikan program secara keseluruhan lebih efisien dan sederhana.

Struktur data standar yang biasanya digunakan dibidang informatika adalah :
- ADT , Array , Struk
- List linier (Linked List) dan variasinya
- Multilist
- Stack (Tumpukan)
- Queue (Antrian)
- Tree ( Pohon )
- Graph ( Graf )





PEMBUATAN STRUKTUR DATA

Untuk membuat menjadi struktur data, kita harus melakukan dulu aktivitas terhadap objek data, yaitu :
Mendeskkripsikan kumpulan operasi sah yang diterapkan ke elemen-elemen objek data.
Menunjukan mekanisme kerja operasi-operasi.
Objek data integer ditambah operasi (+ , - , * , / , mod ,cell , floor , < , >) dan    operasi-operasi lain yang memanipuasi objek data integer menyatakan struktur data.
Struktur data = Objek data + { Operasi manipulasi }.

Tahap pembuatan struktur data adalah :
Tahap pertama : Spesifikasi
Pendeskripsian / spesifikasi struktur data menyatakan apa yang dapat dilakukan struktur data, bukan cara penerapannya. Pendeskripsian ini melibatkan level logic sehingga dapat digunakan konvensi matematika untuk menyatakan sifat-sifat struktur data yang dikehendaki.
Spesifikasi dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu :
Spesifikasi secara formal
Spesifikasi secara informal
Tahap kedua : Implementasi

Implementasi menyatakan cara penerapan struktur data dengan struktur data yang telah ada.
Implementasi struktur data adalah proses pendefinisian tipe data abstrak sehingga semua operasi dapat dieksekusi computer. Implementasi struktur penyinpanan item-item data serta algoritma-algoritma untuk implementasi operasi-operasi sehingga menjamin terpenuhinya karakteristik struktur data, relasi item-item data atau invariant pada struktur data itu.

Tahap ketiga : Pemrograman

Pemrograman terstruktur adalah penerjemahan menjadi pernyataan di bahasa pemrograman tertentu. Prosesnya terdiri dari :
Deklarasi yang mendefinisikan objek-objek data dan hubungannya…
Pembuatan prosedur / rutin untuk operasi-operasi dasar yang menjaga invariant pada struktur data itu .

Sesuai dengan relasi yang didefinisikan di spesifikasi perancangan harus memilih tipe-tipe data yang telah ada untuk merepresentasikan struktur data.
Struktur data di bangun menggunakan fasilitas pembentukan atau pembuatan struktur data yang disediakan bahasa seperti array, record, dan sebagainya atau yang telah di buat seperti stack, queue, atau himpunan menggunakan linked list.
Pembuatan struktur data adalah pembentukan tipe data lengkap yang mempunyai empat property berikut :
Nama   : Identifier tipe data.

Domain           : Domain / himpunan semesta nilai di tipe data.


Konstanta (penyebutan anggota-anggotanya) : Cara penyebutan anggota-anggota tipe data.

Operasi-operasi terhadap tipe data itu (operator) : Daftar operasi terhadap anggota tipe data sehingga kelakuan objek data sesuai spesifikasi.


ARRAY

1. PENGERTIAN

Array atau larik di definisikan sebagai pemesanan alokasi memory berurutan.definisi ini kurang tepat, karena terjadi kerancuan antara struktur data dan representasinya. Memang benar array hampir selalu di implementasikan menggunakan memory berurutan tapi tidak selalu demikian.
Semua elemem array bertipe sama. Array cocok untuk organisasi kumpulan data homogen yang ukuran atau jumlah elemen maksimumnya telah diketahui dari awal.
Homogen adalah bahwa setiap elemen dari sebuah array tertentu haruslah mempunyai tipe data yang sama.

2. KARAKTERISTIK ARRAY
Mepunyai batasan dari pemesanan alokasi memori (bersifat statis)
Mempunyai tipe data sama (bersifat homogen)
Dapat diakses secara acak.

2.1. DEKLARASI ARRAY
Ada tiga hal yang harus di ketahui dalam mendeklarasikan array, yaitu :
Type data array
Nama variable array
Subkrip / index array.

Contoh deklarasi dari array adalah sebagai berikut :
int A[5] ; artinya variabel A adalah kumpulan data sebanyak 5 bilangan bertipe
integer.






2.2. JENIS ARRAY
1. ARRAY DIMENSI SATU

Deklarasi         : Type_Data Nama_Variabel [index]
Rumus untuk menentukan jumlah elemen dalam array adalah :
n
p (Index Array)
i = 1


 
 




p = Perkalian dari index sebelumnya (untuk arraybdimensi dua dan tiga).

PEMETAAN (MAPPING) ARRAY DIMENSI SATU KE STORAGE
Rumus             :  @A[i] = B + (i – 1) * L
Dimana            :  @A[i]           :  Posisi array yang dicari
B         :  Posisi awal index di memori computer
i           :  Subkrip atau index array yang di cari
L          :  Ukuran atau besar memori suatu tipe data
ARRAY DIMENSI DUA
Deklarasi         : Type_Data Nama_Variabel [index1] [index2]
Menentukan jumlah elemen dalam array dimensi dua :
n
p (Index Array)
i = 1


 
 






p = Perkalian dari statemen sebelumnya

PEMETAAN (MAPPING) ARRAY DIMENSI DUA KE STORAGE
Terbagi dua cara pandang (representasi) yang berbeda :
Secara kolom per kolom (coloumn major order / CMO)
@M[i][j] = M[0][0] + {(j – 1) * K + (i – 1)} * L
 
 


Secara baris per baris (row major order / RMO)
@M[i][j] = M[0][0] + {(i – 1) * N + (j – 1)} * L
 
 






Keterangan      :
@M[i][j] = Posisi array yang di cari, M[0][0 = Posisi alamat awal index array, i = Baris, j = Kolom, L = Ukuran memory type data, K = Banyaknya elemen per kolom, N = Banyaknya elemen per baris.

ARRAY DIMENSI TIGA
Deklarasi         : type_Data Nama_Variabel [index1][index2][index3]
Menentukan jumlah elemen dalam array dimensi tiga :
n
p (Index Array)
i = 1


 
 




p = Perkalian dari statemen sebelumnya

PEMETAAN (MAPPING) ARRAY DIMENSI TIGA KE STORAGE
Rumus : @M[n][m][p] = M[0][0][0] + {((n – 1) * (index1)) + ((m – 1) *     (index2)) + ((p – 1) * (index3)} * L
 
 




TRIANGULAR ARRAY (ARRAY SEGI TIGA)
Triangular array dapat merupakan Upper Triangular (seluruh elemen di bawah diagonal utama = 0), ataupun Lower Triangular (seluruh elemen di atas diagonal utama = 0).
Dalam array Lower Triangular dengan N baris, jumlah maksimum elemen <> 0, tidak lebih dari:
N
∑          I = N (N+1)/2
I = 1

 
 




SPERSE ARRAY (ARRAY JARANG)
Suatu array yang sangat banyak elemen nol-nya.
2.3. OPERASI DASAR PADA ARRAY
Operasi terhadap elemen di array dilakukan dengan pengaksesan langsung. Nilai
di masing-masing posisi elemen dapat diambil dan nilai dapat disimpan tanpa melewati
posisi-posisi lain.

Terdapat dua tipe operasi, yaitu :
1. Operasi terhadap satu elemen / posisi dari array
2. Operasi terhadap array sebagai keseluruhan

Dua operasi paling dasar terhadap satu elemen / posisi adalah
1. Penyimpanan nilai elemen ke posisi tertentu di array
2. Pengambilan nilai elemen dari posisi tertentu di array

Operasi-operasi dasar terhadap array secara keseluruhan adalah :
1. Operasi penciptaan
2. Operasi penghancuran
3. Oparasi pemrosesan traversal
4. Operasi pencarian (table look-up)
5. Operasi sorting

2.3.1. PENCIPTAAN DAN PENGHANCURAN

Operasi penciptaan biasa disebut inisialisasi.
Operasi ini untuk mempersiapkan struktur data untuk operasi-operasi berikutnya.
Operasi penghancuran menyatakan ketidak berlakuan struktur data atau membebaskan memory, menyerahkan memory ke manajemen memory agar dapat di pergunakan keperluan lain.
Operasi penghancuran penting terutama bila struktur data di implementasikan secara dinamis menggunakan pointer

2.3.2. PENYIMPANAN DAN PENGAMBILAN NILAI

Biasanya bahasa pemrograman menyediakan sintaks tertentu untuk penyimpanan dan pengambilan nilai elemen pada posisi tertentu di array.
Contoh :
A[10] = 78, berarti penyimpanan nilai 78 ke posisi ke-10 dari array A
C = A[10], berarti pengambilan nilai elemen posisi ke-10 dari array A

2.3.3. PEMROSESAN TRANSVERSAL
Operasi pemrosesan transversal adalah pemrosesan mengolah seluruh elemen secara sistematik.

2.3.4. PENCARIAN DI ARRAY (table look-up)

Pencarian di array (table look-up) adalah proses pencarian suatu nilai di array.  Klasifikasi pencarian di array adalah :
Pencarian sekuen (sequential searching),yaitu:

Tanpa Boolean, terbagi:
Tanpa sentinen
Dengan sentinen
Menggunakan boolean

Pencarian secara biner / dikotom (binary = dichotomy searching).

2.4. PENGURUTAN ARRAY

Pengurutan atau sorting adalah proses yang paling sering di lakukan dalam pengolahan data.pengurutan di bedakan menjadi dua, yaitu :
Pengurutan internal
Pengurutan dilakukan terhadap sekumpulan data di media memory internal komputer dimana data dapat di akses elemennya secara langsung.


Pengurutan eksternal
Pengurutan data di memory sekunder. Biasanya data bervolume besar sehingga tidak mampu dimuat semuanya di memori utama.

3. KEUNGGULAN DAN KELEMAHAN ARRAY

Keunggulan array adalah sebagai berikut :
Array sangat cocok untuk pengaksesan acak. Sembarang elemen di array dapat diacu secara langsung tanpa melalui elemen-elemen lain.
Jika berada di suatu lokasi elemen, maka sangat mudah menelusuri ke elemen-
elemen tetangga, baik elemen pendahulu atau elemen penerus 3
Jika elemen-elemen array adalah nilai-nilai independen dan seluruhnya harus terjaga, maka penggunaan penyimpanannya sangat efisien.

Kelemahan array adalah sebagai berikut :
Array mempunyai fleksibilitas rendah, sehingga tidak cocok untuk berbagai aplikasi  karena array mempunyai batasan sebagai berikut :

Array harus bertipe homogen. Kita tidak dapat mempunyai array dimana satu                            elemen adalah karakter, elemen lain bilangan, dan elemen lain adalah tipe-tipe lain Kebanyakan bahasa pemrograman mengimplementasikan array statik yang sulit diubah ukurannya di waktu eksekusi. Bila penambahan dan pengurangan terjadi terus-menerus, maka representasi statis
Tidak efisien dalam penggunaan memori
Menyiakan banyak waktu komputasi
Pada suatu aplikasi, representasi statis tidak dimungkinkan

Bila penambahan dan pengurangan terjadi terus menerus, maka representasi statis (array):

Tidak efisien dalam penggunaan memory , Menyiakan banyak waktu komputasi

Pada suatu aplikasi, representasi statis tidak di mungkinkan.

KESIMPULAN

Struktur data merupakan salah satu bahan dasar pembuatan program. Pemakaian struktur data yang tepat di dalam proses pemrograman, akan menghasilkan algoritma yang jelas dan tepat sehingga menjadikan program secara keseluruhan lebih sederhana. Array merupakan bagian dari struktur data yaitu termasuk kedalam struktur data sederhana yang dapat di definisikan sebagai pemesanan alokasi memory sementara pada komputer. Apabila kita membuat program dengan data yang sudah kita ketahui batasnyamaka kita menggunakan Array (type data statis), namun apabila datanya belum kita ketahui batasnya maka gunakan pointer (type data dinamis).



























Terkait

Description: STRUKTUR DATA Rating: 4.5 Reviewer: annajmin zega ItemReviewed: STRUKTUR DATA
Al
Mbah Qopet Updated at: 5/28/2013 09:21:00 PM

0 komentar :

Poskan Komentar