STRUKTUR DATA Pertemuan 1 s.d 8

Transkripsi

1 STRUKTUR DATA Pertemuan 1 s.d 8 Sasaran: Meningkatkan: pemahaman pengetahuan tentang teori dasar struktur data dan penanganan data serta pembuatan algoritma dan penggunaan strukturd dalam pemrograman Materi : 1. Konsep dan Definisi - Tipe dan definisi - Operasi Data 2. Stack dan Queue - Operasi dan aplikasi Stack - Operasi dan aplikasi Queue dan Deque 3. Linked List - Konsep pointer dari Linked List - Operasi pointer dari Linked List - Jenis Linked List Single dan Double 4. Tree dan Graph - Terminologi, karakteristik dan struktur hirarkhi Tree - Terminologi, Representasi dan Traversal dari Graph Halaman 1

2 Modul Struktur Data Konsep dan Definisi Definisi Data Adalah fakta atau kenyataan tercatat mengenai suatu obyek Pengertian dataa ini menyiratkan variabel suatu nilai bisa dalam bentuk konstanta atau Tipe Data Tipe Data Sederhana Terstruktur Real Ordinal String Flat Integer Record Double Character array Boolean File Set Tipe data sederhana: Hanya dimungkinkan untuk menyimpan satu nilai dalam satu variabel Ada 5 macam, yaitu: 1. bilangan bulat (integer) 2. bilangan real presisi tunggal bilangan real presisi ganda 3. karakter 4. tak bertipe (unsign) 5. boolean (operator logik) Halaman 2

3 Tipe data terstrukrur Adalah tipe data dimana satu variabel dapat menyimpan lebih dari satu nilai data Masing masing nilai data disebut komponen. Ada 5 macam, yaitu: 1. Data String Data yang berisi sederetan karakter dimana banyaknya karakter bisa berubahubah sesuai kebutuhan Bentuk umum : char nama variabel[ukuran] Contoh : char nama[30] 2. Larik (array) dimana variabel larik hanya bisa menyimpan 1tipe data saja Bentuk umum : Tipe data nama variabel[ukuran] Contoh : float X[5] int datax[10] 3. Record terdiri dari beeberapa variabel dimana masing masing variabel bisa mempunyai tipe yang berbeda Bentuk umum : struct nama_tipe_struct tipe field 1; tipe field 2;... tipe field n; var_ struct Contoh : struct data_tanggal int tanggal; int bulan; int tahun; struct data_mhs char nama[25]; struct data_tanggal; info_mhs; Halaman 3

4 nama_mhs info_mhs tanggal data_tanggal bulan tahun 4. Set (himpunan) Memungkinkan suatu lokasi memori ditempati oleh satu atau lebih variabel yang tipenya bisa berlainan. 1. union Bentuk umum: Union nama_union; Contoh: union unsigned int data_int; unsigned char data_char[20]; bil_x; 2. enumerius merupakan himpunan dari konstanta integer yang diberi nama Bentuk umum: enum nama_enum konstanta_1, jonstanta_2; konstanta_n; var_1, var_2; Contoh: enum manusia pria, wanita ; enum manusia jenis_kelamin; Bila jenis_kelamin diisi pria maka nilai jenis kelamin=0 dan sebaliknya bila diisi wanita nilai jenis_kelamin=1 Halaman 4

5 Modul Struktur Data 5. File File merupakan organisasi dari sejumlah record sejenis. Masing masing record terdiri dari satu atau lebih field dan field terdiri dari satu atau lebih karakter. File Record Record Field Field Char Char Tipe data Pointer Variabel pointer berisi alamat dari suatu obyek lain (yaitu obyek yang ditunjuk oleh pointer tersebut) Bentuk umum: tipe *nama_ponter Contoh: int *pa; pa = &x; ( & berarti alamat) Artinya pointer pa menunjuk alamat x Algoritma dan Pemrograman Permasalahannya adalah bagaimana suatuu masalah dapat diselesaikan dengann algoritma yang tepat. Dasar dasar Algoritma: Statement elementer; dan Statement kontrol Statement elementer terdiri dari: Asignment (X=5, X=Y) Comparison Arithmatic Statement Halaman 5

6 Statement kontrol terdiri dari: Alternatif Pengulangan Percabangan Statement elementer: a. assignment Untuk memberikan nilai ke variabel yang telah diseklarasikan. Bentuk pernyataannya adalah Contoh: total = 100; b. comparison Untuk keperluan pengambilan keputusan diperlukan operator relasi seperti >, < dll., operasi aritmatik, operator Boolean. c. statement I/O Untuk memasukkan nilai ke komputer menggunakan: scanf(), getch() Untuk mengeluarkan nilai menggunakan: printf(), puts() STACK DAN QUEUE Stack (tumpukan) dan Queue (antrian) merupakan alokasi memory dalam bentuk array 1 dimensi atau lebih. Aplikasi penggunaan array adalah : Stack (tumpukan) Queue (antrian) Dequeue (antrian 2 pintu) Pada Stack berlaku konsep LIFO (Last In First Out), Pada Queue berlaku konsep FIFO (First In First Out), atau FCFS (First Come First Serve) Pemilihan ke 3 cara tersebut disesuaikan dengan permasalahan yang ada: STACK Adalah suatu list yang penambahan (insert) atau penghapusan (deletion), elemennya dilakukan di satu ujung (Top) Ada 3 kondisi pada stack, yaitu : Awal Top = 0 Kosong Top = 0 Penuh Top = N Halaman 6

7 Proses yang dapat dilakukan pada stack adalah : 1. push: untuk memasukkan data ke dalam Stack Langkah yang diperlukan cek apakah Top < N bila ya, tambahkan top dengan 1 isikan data ke stack 2. pop: mengeluarkan (delete) data dari Stack Langkah yang diperlukan : cek apakah Top masih > 0 Bila ya, copy data ke suatu variabel kurangkan Top dengan 1 Algoritma PUSH dan POP #include <stdio.h> void push(void); void pop(void); int x, top; int s[5], N=5; main() char pilih; clrbarloop; clrscr(); gotoxy(25,7); puts( coba stack ) ; gotoxy(25,10); puts( 1. push ); gotoxy(25,13); puts( 2. pop ); gotoxy(25,16); puts( 3. exit ); gotoxy(25,19); prinyf( Pilih : ); scanf( %x, &pilih); switch(pilih) case 1: printf( \n masukkan data x =; scanf( ); case 2: pop(); getch(); break; case 3: exit(0); goto clrbaarloop; push(); getch(); break; void pop(void) If (top > 0) x = s[top]; pritf ( \n\r x = %d top = %d, x, top); top = top 1; Halaman 7

8 else printf( \n\r stack kosong ); Soal: buat fungsi PUSH Aplikasi stack antara lain : 1. Dalam sistem operasi, pada saat aktivitas call dan return 2. Pada proses kompilasi, untuk melakukan pengecekan kelengkapan pasangan tanda kurung, kurung kotak, dll. QUEUE (antrian) Prinsip: FIFO (First In First Out) atau FCFS (First Come First Serve) Ada 2 macam pointer, yaitu: F(Front) dan R(Rear) Untuk pengambilan data menggunakan pointer F sedang untuk pemasukkan data menggunakan pointer R Bila kondisi kosong F=0 dan R=0 sedang kondisi penuh R=N maka syarat antrian adalah: F <= R Proses yang dapat dilakukan adalah: 1. INSERT, untuk memasukkan ke antrian; 2. DELETE, untuk mengeluarkan data dari antrian. Kondisi yang perlu diperhatikan adalah kondisi penuh tapi kosong yaitu F=R=N Subroutine insert: void insert(void) if ( R< N ) R = R+ 1; Q[R] = x; printf( R = %d x = %d, R, x); else printf( antrian penuh ); Soal: buat prosedur DELETE - Cek F < R - F = F X = Q[F] - If (f=n) F=0 ; R= 0 Halaman 8

9 STRUKTUR DATA Pertemuan 9 s.d 18 Linked List Pengelolaan memori secara dinamis artinya tidak perlu mengalokasikan memori lebih awal secara fixed. Pengelolaan memori secara dinamis dapat dilakukan: alokasi memori; dan dealokasi memori Alokasi memori: void * malloc ( jumlah byte ) Dealokasi memori: void free(void *nama_pointer) contoh: char *ptr; ptr = (char *) malloc(500 * sizeof (char)); free(ptr); Ada 2 bagian pada setiap record Linked List, yaitu: bagian data atau info; dan bagian alamat record next Ada 4 macam proses yaitu: Linier Singly Linked List 1000 H Record H 2100 H Record H 2100 H Linier Doubly Linked List Halaman 9

10 FIRST = 1100 H NIL A100 H 1100 H NIL 1100 H A100 H Circular Singly Linked List FIRST A100 H B100 H C100 H C100 H A100 H B100 H Circular Doubly Linked List HEAD = B100 H A100 H A100 H B100 H B100 H B100 H A100 H LINIER SINGLY LINKED LIST Ada 2 bagian utama dari record Linier Singly Linked List, yaitu: 1. bagianyang berisi data/info ; dan 2. bagian yang berusu record next Deklarasi record baru: struct simpul *p; p = (struct simpul *) malloc (sizeof simpul)); Proses yang dapat dilakukan adalah: insert record baru delete record Halaman 10

11 Insert: - awal - tengah - akhir Delete: - awal - tengah - akhir format record : struct simpul char nama[20]; struct simpul *link; void insert_awal(void) struct simpul *p; P = (struct simpul *) malloc(sizeof(struct simpul)); strcpy(p-> nama, nama); *strcpy=string Copy if (first!= NULL) *!= tidak sama dgn p->link = first; first = p; printf( \n sisip awal ); else p->link = NULL; first = p; printf( \n create file ); void insert_tengah(void) struct simpul *p, *q, *k; p = (struct simpul *) malloc(sizeof(struct simpul)); strcpy(p->nama, nama); if (first!= NULL) q = first; while (q-> nama < nama) k = q; q = q->link; p->link = q; Halaman 11

12 k->link = p; printf( \n sisip tengah ); else insert_awal() void delete_awal(void) struct simpul *p; if (first!= NULL) p = first; first = first->link; p->link = NULL; strcpy(nama,p->nama); free(p); printf( \n nama = % s,nana); else printf( \n list kosong ); void delete_akhir(void) struct simpul *p, *q; if (first!=null) p = first; While (p->link!= NULL) q = p; p = p->link; q->link = NULL; strcpy(nama, q->nama); printf( \n nama =5s, nama); free(p); Halaman 12

13 Circular Doubly Linked List Kondisi kosong : head >right = head; head >left = head; H Kondisi isi: Record 1 : head >right Record head tidak berisi data void insert_tengah(void) struct simpul *p, *q; p = (struct simpul *) malloc(sizeof(struct strcpy(p->nama,nama); if (head->right)!= head) q = head-> right; while (q->nama < nama) q = q->right; p->right = q p->left = q->left; q->left->right = p; q->left = p; printf( \n sisip tengah ); else p->right = head; p->left = heat; head->right = p; head->left = p; printf( \n create file ); simpul); Halaman 13

14 Circular Doubly Linked List Kondisi kosong: Head > right = head; Head > left = head; Head Kondisi isi: Record 1: head >right; Record head tidak berisi data; Head Head void insert_tengah(void) struct simpul *p, *q; p = (struct simpul *) malloc(sizeof(struct strcpy(p->nama,nama); if (head->right)!= head) q = head-> right; while (q->nama < nama) q = q->right; p->right = q p->left = q->left; q->left->right = p; q->left = p; printf( sisip tengah ); else p->right = head; p->left = heat; head->right = p; head->left = p; printf( create file ); simpul); Halaman 14

15 STRUKTUR DATA NON LINIER Terdiri dari : Struktur Pohon Graph STRUKTUR POHON Definisi dari pohon adalah: Susunan dari satu atau lebih simpul (node) yang terdiri dari satu simpul sebagai akar (root) dan sisanya membentuk subtree dari akar. Gambar pohon secara umum adalah sebagai berikut: A Level 1 B C D Level 2 C F G H I Level 3 J K L Level 4 Akar dari pohon ini adalah A Satu simpul berisi: data atau info alamat simpul yang dihubungkan dengan link Jumlah subtree dari satu simpul disebut derajat (degree) A berderajat 3 B,, 1 D,, 3 Struktur pohon yang terkenal adalah struktur pohon Biner, dimana setiap simpul maksimum derajatnya adalah 2. Halaman 15

16 A B C D E F G H I Proses dalam struktur data akan mudah digambarkan bila diketahui: n = jumlah simpul k = derajat pohon maka : Jumlah link = n. k Jumlah null link = n (k 1) +1 Jumlah non zero link = n 1 Dari pohon biner diatas terlihat : n = 9 k = 2 maka : jumlah link = 9. 2 = 18 jumlah null link = 9. (2 1) +1 = 10 jumlah non zero link = 9 1 = 8 Penelusuran Pohon Biner Adalah suatu ide untuk melakukan penelusuran (traversing) atau kunjungan (visiting) masing masing simpul sebanyak 1 kali. Penelusuran ini akan menghasilkan urutan linier dari informasi Ada 3 cara penelusuran, yaitu: inorder preorder postorder Penelusuran inorder: Telusuri subtree kiri dalam inorder Proses simpul akar Telusuri subtree kanan dalam inorder Halaman 16

17 + * E / D A ** B C Hasil penelusuran dari pohon di atas adalah : A / B ** C * D + E Penelusuran Preorder: Proses simpul akar Telusuri subtree kiri dalam Preorder Telusuri subtree kanan dalam Preorder Lihat gambar di atas maka hasil penelusuran Preorder adalah: + * / A ** B C D E Penelusuran Postoeder: Telusuri subtree kiri dalam postorder Telusuri subtree kanan dalam postoeder Proses simpul akar Hasil penelusuran dari pohon di atas adalah: A B C ** / D * E + Halaman 17