PENDAHULUAN 01/31/2013. Julio Adisantoso 1. Kontrak Kuliah. Bahasa Pemrograman Kuliah #1. Tata Tertib Mahasiswa

Transkripsi

1 PENDAHULUAN Bahasa Pemrograman Kuliah #1 Deskripsi Konsep bahasa pemrograman (functional programming, logic programming, concurent programming, imperative programming, object oriented programming), jenis dan ciri; aturan-aturan dalam struktur pemrograman; elemen-elemen bahasa pemrograman: notasi, deklarasi, scope. Functional programming: ciri-ciri, sintaks, list, dan beberapa aplikasi lainnya. Logic programming : ciri-ciri, relasi, aturan, fakta, goal, prolog search tree, place holder, cut, list, database. Object oriented programming: pengertian obyek, kelas dan data, operator overloading, inheritance, fungsi virtual, polymorphism, stream. JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 2 Tujuan Setelah mengikuti matakuliah ini, mahasiswa diharapkan mampu memecahkan masalah yang berbeda dengan menggunakan bahasa pemrograman yang sesuai Strategi Perkuliahan Kuliah diberikan kepada mahasiswa S1 IPB yang mengambil mata kuliah ini sebagai mayor (G6: Ilmu Komputer), baik reguler maupun penyelenggaraan khusus (ekstensi). Perkuliahan dilakukan sebanyak 14 kali pertemuan kuliah tatap muka dan 12 kali praktikum. Metode perkuliahan adalah kombinasi antara ceramah, diskusi, dan latihan. Sedangkan praktikum dilaksanakan dengan metode tutorial dan latihan. Mahasiswa wajib mengikuti perkuliahan minimal 80 persen, dan praktikum 80 persen. Mahasiswa pengulang matakuliah Bahasa Pemrograman diwajibkan mengikuti keseluruhan kegiatan kuliah dan praktikum selama satu semester. Tugas Tugas pemrograman diberikan pada saat kuliah dan wajib dikerjakan oleh mahasiswa, dan hasilnya dikumpulkan sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan. Keterlambatan pengumpulan tugas akan mengurangi nilai sebesar 10 satuan per hari dengan batas maksimum keterlambatan adalah 5 hari. Mahasiswa yang melakukan kecurangan dan/atau plagiarism akan mendapatkan sanksi tegas Strategi Perkuliahan Programming Languages: Principles and Paradigms. 2nd Ed. Allen B. Tucker & Robert E. Noonan. C: How to Program. 3rd Ed. Deitel, H. M. & P. J. Deitel. Pearson Education Prentice Hall. Prentice-Hall, New Jersey. Java: How to Program. 3rd Ed. Deitel, H. M. & P. J. Deitel. Pearson Education Prentice Hall. Prentice-Hall, New Jersey JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 3 JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 4 Sesuai dengan ketentuan yang terdapat pada Buku Panduan Sarjana IPB Hadir paling lambat 15 menit. Mahasiswa TIDAK DIPERKENANKAN masuk kelas setelah 15 menit kuliah dimulai. Jika dalam keadaan mendesak (misal transportasi, cuaca), bisa memberitahu terlebih dahulu via sms/call ke Sekretariat paling lambat pukul 18:00 Seketariat akan memberi lembar ijin masuk melebihi batas 15 menit. Mahasiswa harus mengambil lembar ini sebelum masuk kelas. Tanpa lembar ijin ini, mahasiswa tidak diperkenankan masuk kelas melebih batas 15 menit. Berpenampilan dan berbusana sopan serta rapi. Tidak menggunakan sandal atau sejenisnya. Tidak mengoperasikan handphone, laptop, atau sejenisnya. Tata Tertib Mahasiswa Kehadiran mahasiswa minimal 70% untukdapatmengikuti UAS. JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 5 Kriteria Penilaian Nilai akhir (NA) adalah nilai kumulatif dari nilai ujian tengah semester (UTS), ujian akhir semester (UAS), dan nilai LL (tugas atau praktikum atau kehadiran). Metode dan bobot nilai sebagai berikut: UTS+UAS dilakukan melalui ujian tertulis, bobot total 75% LL dinilai melalui aktivitas mahasiswa (praktikum, kehadiran), dan nilai tugas, dengan bobot total 25% Selang nilai untuk menetapkan huruf mutu A, B, C, D, atau E ditentukan berdasarkan nilai rataan dan standard deviasi dengan menggunakan sebaran normal. Ketentuan ini berlaku sama untuk semua mahasiswa baru atau pengulang. JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 6 Julio Adisantoso 1

2 OVERVIEW Tucker & Noonan Chapter 1 Prinsip Bahasa Pemrograman Bahasa pemrograman vs bahasa alami Memfasilitasi komunikasi antar manusia Bahasa pemrograman juga memfasilitasi komunikasi manusia dengan mesin Bahasa pemrograman hanya pada domain komputasional Perancang bahasa memiliki vocabulary dasar tentang: Struktur bahasa Arti JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 8 Prinsip Bahasa Pemrograman Prinsip perancangan bahasa : (1) Sintaks, (2) Nama dan Tipe, (3) Semantik. Sintaks menjelaskan bagaimana struktur program yang benar. Struktur bahasa pemrograman modern didefinisikan menggunakan bahasa formal yang disebut context-freegrammar. Nama dan Tipe menunjukkan bagaimana aturan penamaan entitas (variabel, fungsi, class, parameter, dsb). Semantik, arti dari program. Ketika program dijalankan, efek tiap instruksi didefinisikan oleh semantik dari bahasa. JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 9 Paradigma Paradigma pemrograman adalah bentuk pemecahan masalah mengikuti aliran atau genre tertentu dari program dan bahasa. Empat paradigma pemrograman pada tiga dekade terakhir: Imperative programming Object-oriented programming Functional programming Logic programming Beberapa bahasa dirancang mendukung lebih dari satu paradigma. Contoh: C++ (imperative dan OOP), Leda (imperative, OOP, functional, logic). JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 10 Imperative Programming Paradigma paling tua, didasari oleh model komputasi klasik von Neumann-Eckert. Program dan variabel disimpan bersama. Program terdiri dari instruksi yang membentuk perhitungan, asignment, input, output, dan kontrol. Contoh: Cobol, Fortran, C, Ada, Perl control arithmetic/logic Object-oriented Programming Program adalah kumpulan dari obyek yang saling berinteraksi satu sama lain. Program membungkus (encapsulate) data dan fungsi atau prosedur menjadi suatu obyek (class). Meliputi mekanisme obyek, pewarisan, dan passing parameter. Contoh: Smalltalk, C++, Java, C# input program variables output JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 11 JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 12 Julio Adisantoso 2

3 Functional Programming Memodelkan masalah komputasi sebagai suatu fungsi matematika, yang mempunyai input (domain) dan hasil atau output (range). Tidak menggunakan mekanisme assignment, karena tidak dapat diterima secara matematika, misalnya: x = x + 1 Fungsi mengkombinasikan kondisi dan rekursif. Contoh: Lisp (List Programming),, Haskell. Logic Programming Disebut juga Declarative Programming Memodelkan masalah menggunakan bahasa deklaratif, yang terdiri dari fakta dan aturan. Kadang disebut juga sebagai rule-based languages. Contoh: Prolog (Programming in Logic). JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 13 JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 14 PL History Disain Bahasa Pemrograman Menciptakan bahasa sehingga pemrogram dapat memecahkan persoalan yang kompleks. Kendala yang harus diperhatikan: Architecture Technical Setting Standards JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 15 JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 16 Disain Bahasa Pemrograman Architecture. Bahasa pemrograman dirancang untuk komputer: well-match atau tidak dengan arsitektur komputer yang ada. Technical Setting, memperhatikan sistem operasi, IDE (Integrated Development Environment), network, dan referensi lingkungan lainnya. Standards: ANSI (American National Standards Institute), atau ISO (International Standards Organization). Contoh: ISO Pascal (1990), ANSI/ISO C++ (2003), dsb. Disain Bahasa Pemrograman Goals: Simplicity and Readability, program harus mudah ditulis, dan mudah dibaca oleh programmer umumnya. Clarity about Binding, memiliki batasan definisi dan waktu yang jelas, misalnya reserved words, ukuran memori suatu tipe data, run time, dsb. Reliability, program akan melakukan hal yang sama ketika memperoleh input data yang sama. Support, mudah diakses, dipelajari, dan di-install oleh siapa saja. Efficient. JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 17 JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 18 Julio Adisantoso 3

4 Compilers & Virtual Machines Compilers Bahasa program dianalisis dan selanjutnya diterjemahkan ke dalam bentuk yang dapat dipahami mesin: Source program Dijalankan oleh komputer real machine compiling Dijalankan oleh interpreter software yang mensimulasikan virtual machine dan menjalankan dalam real machine interpreting Lexical Syntactic Type checker Code optimizer Machine code Code generator Input Computer Output JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 19 JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 20 Virtual Machines & Interpreters Source program Lexical Syntactic Type checker Abstract syntax Interpreter FUNCTIONAL PROGRAMMING Input Computer Tucker & Noonan Chapter 14 Output JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 21 Functional Programming Program serba fungsi, artinya setiap persoalan diselesaikan dengan menggunakan fungsi. Mulai dikembangkan tahun 1960an, dimotivasi oleh peneliti bidang artificial intelligence, symbolic computation, theorem proving, rule-based system, dan NLP. Bahasa fungsional pertama adalah Lisp (McCarthy, 1960). Memodelkan masalah komputasi sebagai suatu fungsi matematika, yang mempunyai input (domain) dan hasil atau output (range). Function & Lambda Calculus Contoh fungsi matematika: Kuadrat(n) = n * n Kuadrat adalah fungsi yang memetakan suatu himpunan bilangan real R (domain) ke bilangan real R (range). Atau secara formal didefinisikan: Kuadrat: R R Suatu fungsi disebut total jika terdefinisi untuk semua elemen dalam domain, dan disebut parsial untuk selainnya. Fungsi Kuadrat adalah total karena domainnya seluruh himpunan bilangan real. JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 23 JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 24 Julio Adisantoso 4

5 Function & Lambda Calculus Dasar dari pemrograman fungsional adalah lambda calculus. Ekspresi lambda menunjukkan parameter dan definisi dari fungsi, BUKAN nama fungsi. Contoh, ekspresi lambda yang mendefinisikan fungsi Kuadrat adalah: ( x. x * x) Identifier x adalah parameter yang digunakan dalam fungsi (tanpa nama) x * x. Contoh aplikasinya: (( x. x * x)2) menjadi 4. JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 25 Lambda Calculus Setiap identifier adalah ekspresi lambda. Jika M dan N adalah ekspresi lambda, maka aplikasi dari M dan N, ditulis sebagai (M N), adalah ekspresi lambda. Abstraksi, ditulis sebagai ( x. M), dimana x adalah identifier dan M adalah ekspresi lambda, juga merupakan ekspresi lambda. BNF grammar: LambdaExpression variable (M N) ( variable. M) M N LambdaExpression LambdaExpression JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 26 Lambda Calculus Contoh ekspresi lambda: x ( x. x) (( x. x) ( y. y)) Aplikasi fungsi: (( x. * x x)5) = (* 5 5) Lisp (List Programming) adalah bahasa pemrograman fungsional yang asli. Saat ini mempunyai dua varian, yaitu: Common Lisp (Steele, 1990) (Kelsey, 1998) Tidak memiliki pernyataan assignment. Program ditulis sebagai fungsi rekursif. JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 27 JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 28 Ekspresi Ekspresi disusun dalam notasi Cambridge-prefix. Contoh: (+ 2 2) Operasi aritmatika: (+) 0 (+ 5) 5 ( ) 15 (*) 1 (* 5) 5 (* ) 120 Contoh lain: (+ (* 5 4) (- 6 2) JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 29 Variabel global Didefinisikan dengan menggunakan fungsi define. Contoh: (define f 120) Evaluasi ekspresi f 120 (+ f 5) 125 (f) error, kenapa? 5 5 #f false #t true JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 30 Julio Adisantoso 5

6 Evaluasi ekspresi (define warna (quote (merah kuning hijau))) (define warna '(merah kuning hijau)) (define x f) 120 (define x ' f) x berisi simbol f (define warna ' merah) (define warna merah) error, kenapa? JULIO - ILMU KOMPUTER IPB 31 Julio Adisantoso 6