Algorithm & Data Structure - Pengantar

Algorithm and Data Structure (C#) Dudy Fathan Ali S.Kom

Struktur Data dan AlgoritmaQ4M1

2015

CEP - CCITFakultas Teknik Universitas Indonesia

Arti Kata


o Data :• keterangan yg benar dan nyata• keterangan atau bahan nyata yg dapat dijadikan dasar kajian

(analisis atau kesimpulan)o Struktur :• sesuatu yang disusun atau dibangun• disusun dengan pola tertentu• pengaturan unsur atau bagian suatu benda

o Algoritma :• Instruksi yang telah ditentukan untuk menyelesaikan suatu

permasalahan yang spesifik di sejumlah langkah.

Struktur Data


• Semua program berurusan dengan data• Sistem informasi: informasi, laporan, user, …

• Game: posisi & status pemain, musuh, skor, …

• Search engine: URL, isi, hyperlink, bobot, …

• Mengapa data itu disimpan?• Supaya bisa diakses/diproses di kemudian waktu

• Mengapa dalam penyimpanan data diperlukan sebuah struktur?• Supaya lebih mudah/efisien dalam pengaksesan/pemrosesan

data tersebut

Mengapa Materi Ini Penting?


Perhatikan Kode Program Untuk Menampilkan Angka 1 – 500 :

Console.WriteLine(“1”);Console.WriteLine(“2”);Console.WriteLine(“3”);... Console.WriteLine(“500”);

Kode Disamping 500 Baris.Apakah Kode Disamping Benar?

Bandingkanlah Dengan Kode Berikut :

for(int i = 0; i < 500; i++) { Console.WriteLine(i); }

Kode Disamping Hanya 4 Baris.Apakah Kode Disamping Benar?

Kode disamping Benar, akan tetapi tidak efisien dan sulit untuk dipelihara.

Kode disamping Benar, sederhana dan mudah untuk dipelihara.

Mengapa Belajar Implementasi Stuktur Data?


o Cara yang terbaik untuk benar-benar dapat memahami masing-masing struktur data adalah membuatnya.

o Mengetahui kelebihan dan kekurangan dari masing-masing struktur data.

o Dalam industri, bahasa yang digunakan tidaklah selalu C#.o Melatih berpikir tentang efisiensi.

Peranan Algoritma


o Kata “Algorithm” berasal dari nama seorang ahli matematika bernama Al Khwarizmi.

o Sebuah algoritma bisa diartikan sebagai langkah-langkah prosedural untuk menyelesaikan suatu permasalahan.

o Sebuah algoritma membantu kita untuk mendapatkan hasil yang tepat dari beberapa langkah yang sudah ditentukan.

Peranan Algoritma


o Contoh sederhana algoritma dikehidupan sehari-hari (memasak mie instant) :1. Siapkan peralatan masak seperti panci/wajan.2. Isi panci/wajan dengan air.3. Masak air hingga mendidih.4. Masukkan mie instant kedalam panci/wajan.5. Tunggu hingga 3 menit.6. Tiriskan mie instant yang sudah matang.7. Sajikan mie instant yang sudah ditaburi bumbu penyedap.

Peranan Algoritma


o Suatu masalah bisa dipecahkan dengan Komputer hanya jika suatu algoritma bisa dituliskan untuk menyelesaikannya.

o Dengan tambahan, algoritma memiliki kelebihan sebagai berikut :• Membantu dalam membuat program yang sesuai• Membagi permasalahan kedalam beberapa bagian kecil yang

bisa diselesaikan.• Membantu dalam mengambil keputusan secara rasional• Membantu membuat proses pengerjaan menjadi konsisten

dan handal

Peranan Struktur Data


o Data bisa diorganisir dengan berbagai cara yang memungkinkan anda bisa membuat struktur data sebanyak yang diperlukan.

o Beberapa struktur data yang dibuktikan sudah membantu dalam penyelesaian masalah :• Arrays• Linked List• Stacks• Queues• Trees• Graphs

Peranan Struktur Data


o Penggunaan struktur data yang tepat dapat meningkatkan nilai efisiensi dari program.

o Penggunaan struktur data yang tepat juga dapat membantu mengatasi beberapa tantangan programming seperti :• Menyederhanakan permasalahan yang rumit• Membuat standarisasi komponen kode yang bisa digunakan

kembali.• Membuat program yang mudah untuk dimengerti dan

dipelihara.

Struktur Data = Container


• Sebuah struktur data dapat dipandang sebagai tempat penyimpanan benda (container).

• Beberapa hal yang dapat dilakukan:– Menaruh benda– Mengambil benda– Mencari benda tertentu– Mengosongkannya (atau periksa

apakah kosong)

Container

Data

ADT : List


• Sebuah List adalah kumpulan benda di mana setiap benda memiliki posisi.

• Setiap benda dalam List dapat diakses melalui indeks-nya.• Contoh paling gampang : Array!

1 2 3 4Indeks

ADT : Stack


• Sebuah Stack adalah kumpulan benda di mana hanya benda yang most recently inserted dapat diakses.

• Bayangkan setumpuk koran.• Benda yang paling terakhir

ditambahkan ditaruh di atas tumpukan (top).

• Ingat FILO (First In, Last Out)

Least recent

Most recent

push

pop,top

ADT : Queue


• Sebuah Queue adalah kumpulan benda di mana hanya benda yang least recently inserted dapat diakses.• Bayangkan antrian printer job pada jaringan.• Benda yang paling awal ditambahkan berada di depan antrian

(front).• Ingat FIFO (First In, First Out)

enqueue

Most recent

Least recent

dequeuegetFront

Efisiensi Suatu Algoritma


o Faktor yang mempengaruhi efisiensi dari program antara lain :• Speed of the machine• Compiler• Operating System• Programming Language• Size of the input

o Faktor tambahannya antara lain cara mengorganisir data dan algoritma yang digunakan juga mempengaruhi efisiensi dari program.



o Efisiensi dari algoritma bisa dihitung dengan cara mendefinisikan jumlah resources yang digunakan.

o Sumber primer yang digunakan algoritma adalah :o Time : Waktu dari CPU memproses sebuah algoritmao Space : Jumlah memory yang digunakan oleh algoritma untuk

memprosesnya.o Semakin sedikit resources yang digunakan, semakin efisien

algoritma tersebut untuk diterapkan.



o Untuk mengukur efisiensi algoritma, anda bisa menuliskan suatu kode program berdasarkan algoritma tersebut, eksekusi, dan ukur berapa waktu yang dibutuhkan.

o Waktu eksekusi dari suatu algoritma bergantung terhadap jumlah komparasi (comparisons) yang ada pada suatu algoritma dan fungsi dari n, dimana n adalah jumlah data yang diinputkan.

o The Order of Growth didefinisikan dengan notasi huruf O besar.o The Big O sudah menjadi teknik fundamental dalam

mendeskripsikan efisiensi algoritma.



o Perbedaan dari Order of Growth dan Big O Notation yang sesuai :• Constant – O(1)• Logarithmic – O(log n)• Linear – O(n)• Loglinear – O(n log n)• Quadratic – O(n2)• Cubic – O(n3)• Exponential – O(2n), O(10n)



• Berdasarkan Order of Growth, Big O bisa disusun sebagai berikut :

O(1) < O(log n) < O(n) < O(n log n) < O(n2) < O(n3) < O(2n) < O(10n)

Panduan Project


o Setiap kelompok akan membuat program dengan menggunakan bahasa C#.

o Program yang dibuat wajib mengimplementasikan beberapa metode algoritma dan struktur data.

o Setiap anggota kelompok mengerti tentang algoritma dan struktur data yang digunakan pada program yang dibuatnya.

o Tema yang digunakan bebas (diperbolehkan membuat sistem informasi ataupun game).

Latihan


1. Buatlah program untuk mencetak pola seperti disamping, apabila nilai inputan yang dimasukkan adalah 5.

2. Berapakah kemungkinan langkah terkecil yang bisa dilakukan untuk menyelesaikan Tower of Hanoi (Lucas, 1883)? Buktikan!

12 13 2 14 3 2 15 4 3 2 1


Terima KasihDudy Fathan Ali S.Kom

[email protected]

mailto:[email protected]

Algorithm & Data Structure - Pengantar

Technology