(2) Modul Iii

STTIKOM INSAN UNGGUL CILEGON KULIAH ALGORITMA DAN STRUKTUR DATA (BAHASA C++) Disusun oleh Pertemuan Substansi

: Subandi Wahyudi SSi : III : Mengenal Struktur, Sorting Array dan Record Array

Structure (struktur) adalah kumpulan elemen-elemen data yang digabungkan menjadi satu kesatuan. Masing-masing elemen data tersebut dikenal dengan sebutan field. Field data tersebut dapat memiliki tipe data yang sama ataupun berbeda. Walaupun field- field tersebut berada dalam satu kesatuan, masing-masing field tersebut tetap dapat diakses secara individual. Field-field tersebut digabungkan menjadi satu dengan tujuan untuk kemudahan dalam operasinya. Misalnya Anda ingin mencatat data-data mahasiswa dan pelajar dalam sebuah program, Untuk membedakannya Anda dapat membuat sebuah record mahasiswa yang terdiri dari field nim, nama, alamat dan ipk serta sebuah record pelajar yang terdiri dari field-field nama, nonurut, alamat dan jumnilai. Dengan demikian akan lebih mudah untuk membedakan keduanya. Bentuk umum:

Contoh :

Untuk menggunakan struktur, tulis nama struktur beserta dengan fieldnya yang dipisahkan dengan tanda titik (“ . “). Misalnya Anda ingin menulis nim seorang mahasiswa ke layar maka penulisan yang benar adalah sebagai berikut: Jika Pmhs adalah pointer bertipe mahasiswa* maka field dari Pmhs dapat diakses dengan mengganti tanda titik dengan tanda panah (“ à“). Contoh program struktur

1

Output :

Contoh

Contoh 1. #include #include void main() { struct data_tanggal { int tanggal; int bulan; int tahun; }; data_tanggal tanggal_lahir; tanggal_lahir.tanggal = 8; tanggal_lahir.bulan = 4; tanggal_lahir.tahun = 1972; cout

<< tanggal_lahir.tanggal << << tanggal_lahir.tahun;

<< tanggal_lahir.bulan <<

}

2

Misalkan terdapat 2 buah variabel tgl1 dan tgl2 sama-sama bertipe data_tanggal. Selanjutnya diinginkan mengcopy isi dari tgl1 ke tgl2, maka dapat dilakukan dengan perintah assignment biasa. Contoh: Contoh 2. #include #include void main() { struct data_tanggal { int tanggal; int bulan; int tahun; }; data_tanggal tgl1, tgl2; tgl1.tanggal = 8; tgl1.bulan = 4; tgl1.tahun = 1972; tgl2 = tgl1; // atau tgl2.tanggal = tgl1.tanggal; tgl2.bulan = tgl1.bulan; tgl2.tahun = tgl2.tahun; cout cout }

<< tgl1.tanggal << << tgl2.tanggal <<

<< tgl1.bulan << << tgl2.bulan <<

<< tgl1.tahun << endl; << tgl2.tahun << endl;

Untuk membandingkan 2 buah struktur, masing-masing unit harus dibandingkan sendirisendiri, contoh: if ((tgl1.tanggal == tgl2.tanggal) && (tgl1.bulan == tgl2.bulan) && (tgl1.tahun == tgl2.tahun)) cout << “Isi strukturnya sama”; else cout << “Isi struktur tak sama”; Suatu struktur juga dapat digunakan untuk argumen/parameter suatu function. Contoh 3. #include #include struct data { int x; int y; }; void tampilkan(data nilai) void main() { data nilaiku; nilaiku.x = 15; nilaiku.y = 21;

3

tampilkan(nilaiku);

}

void tampilkan(data nilai) { cout << Nilai x = << nilai.x << endl; cout << Nilai y = << nilai.y << endl; }

Latihan: 1. Buat program menghitung durasi 30 detik = Rp. 130,Satuan waktu : jam : menit : detik 2.

rental

warnet,

dengan

ketentuan perhitungannya:

Buat program menghitung jumlah nilai akhir mahasiswa Nilai akhir = 10%*tugas + 20%*kuis + 30%*mid + 40%*uas Nilai Huruf: Nilai akhir >85 : A 85 >= nilai akhir > 70 : B 70 >= nilai akhir > 55 : C 55 >= nilai akhir > 40 : D Nilai akhir <=40 :E

dengan ketentuan:

3. Buatlah program menggunakan function untuk menentukan selisih antara dua waktu (jam).

Misalkan selisih antara pukul 4.30 dengan 6.00 adalah 90 menit. Terdapat 2 argumen function yaitu jam pertama dan jam kedua (lebih besar dari jam pertama).

hint:buat

struktur

jam

(dengan

unit

jam,

dan

menit).

4

Struktur dengan menggunakan array Jika materi di atas membahas tentang struktur dengan 1 record maka sekarang kita akan membahas sebuah struktur dengan beberapa record Bentuk Umum Struct NamaStruktur { field1; field2; field3; ..... ..... fieldn; }; NamaStruktur Namavariabel[jumlah record]; Contoh program mahasiswa akan memasukkan 4 record sbb #include struct Mahasiswa { char Nim[5]; char Nama[35]; char Alamat[50]; float Ipk; }; void main() { Mahasiswa mhs[4]; int i; for(i=0;i<4;i++) { cout << " Data Mahasiswa ke : " << i+1 << endl; cout << "NIM "; cin >> mhs[i].Nim; cout << "Nama "; cin >>mhs[i].Nama; cout << "Alamat "; cin>>mhs[i].Alamat; cout << "IPK "; cin>> mhs[i].Ipk; } cout <<endl; cout <<endl; for(i=0;i<4;i++) { cout <<"NIM "<<mhs[i].Nim<<endl; cout <<"Nama "<<mhs[i].Nama<<endl; cout <<"Alamat "<<mhs[i].Alamat<<endl; cout <<"IPK "<<mhs[i].Ipk<<endl; } } Output

5

6

Sorting pada array SORTING Pengurutan data dalam struktur data sangat penting untuk data yang beripe data numerik ataupun karakter. Pengurutan dapat dilakukan secara ascending (urut naik) dan descending(urut turun) Pengurutan (Sorting) adalah proses menyusun kembali data yang sebelumnya telah disusun dengan suatu pola tertentu, sehingga tersusun secara teratur menurut aturan tertentu. Contoh: Data Acak Ascending Descending

: 5 6 8 1 3 25 10 : 1 3 5 6 8 10 25 : 25 10 8 6 5 3 1

DEKLARASI ARRAY UNTUK SORTING Deklarasikan: int data[100]; int n; //untuk jumlah data Fungsi untuk Tukar 2 Buah Data: void tukar(int *a,int *b){ int t=*a; *a=*b; *b=t; } METODE PENGURUTAN DATA • • • • •

Pengurutan berdasarkan perbandingan (comparison-based sorting) Bubble sort, exchange sort Pengurutan berdasarkan prioritas (priority queue sorting method) Selection sort, heap sort Pengurutan berdasarkan penyisipan dan penjagaan terurut (insert and keep sorted method) Insertion sort, tree sort Pengurutan berdasarkan pembagian dan penguasaan (devide and conquer method) Quick sort, merge sort Pengurutan berkurang menurun (diminishing increment sort method) Shell sort

Buble Short Metode sorting termudah Diberi nama “Bubble” karena proses pengurutan secara berangsur-angsur bergerak/berpindah ke posisinya yang tepat, seperti gelembung yang keluar dari sebuah gelas bersoda. Bubble Sort mengurutkan data dengan cara membandingkan elemen sekarang dengan elemen berikutnya. Pengurutan Ascending :Jika elemen sekarang lebih besar dari elemen berikutnya maka kedua elemen tersebut ditukar. Pengurutan Descending: Jika elemen sekarang lebih kecil dari elemen berikutnya, maka kedua elemen tersebut ditukar. Algoritma ini seolah-olah menggeser satu per satu elemen dari kanan ke kiri atau kiri ke kanan, tergantung jenis pengurutannya. Ketika satu proses telah selesai, maka bubble sort akan mengulangi proses, demikian seterusnya. Kapan berhentinya? Bubble sort berhenti jika seluruh array telah diperiksa dan tidak ada pertukaran lagi yang bisa dilakukan, serta tercapai perurutan yang telah diinginkan. Algoritma Bubble Sort Ada N panjang elemen data terdiri atas T1,T2, T3 ,...TN-1,TN maka : lakukan traversal untuk membandingkan dua elemen berdekatan. Traversal dilakukan dari belakang jika elemen pada TN-1 > TN, maka lakukan pertukaran (swap). Jika tidak lanjutkan ke proses traversal berikutnya sampai bertemu dengan bagian struktur data yang telah diurutkan Ulangi langkah di atas untuk struktur data yang tersisa. Atau bisa dijelaskan sbb: Ada N elemen data terdiri atas T1,T2, T3 ,...TN-1,TN maka untuk ascending :

7

-

ambil TN bandingkan TN dengan TN-1 o jika TN < TN-1 maka dipindahkan isi TN = TN-1 dan isi TN-1 = TN o jika TN > TN-1 maka tetap tidak ada perubahan isi ambil TN-1 bandingkan TN-1 dengan TN-2 o jika TN-1 < TN-2 maka dipindahkan isi TN-1 = TN-2 dan isi TN-2=TN-1 o jika TN-1 > TN-2 maka tetap tidak ada perubahan isi ambil TN-2 bandingkan TN-2 dengan TN-3 o jika TN-2 < TN-3 maka dipindahkan isi TN-2 = TN-3 dan isi TN-3=TN-2 o jika TN-2 > TN-3 maka tetap tidak ada perubahan isi lakukan kembali pengambilan TN-3, dan lakukan pembandingan sampai N-1 kali kemudian ulangi dari TN-1 sampai N-2, N-3 dst

Ilustrasi sbb : Proses Pengulangan I

Pada gambar diatas, pegecekan dimulai dari data yang paling akhir, kemudian dibandingkan dengan data di depannya, jika data di depannya lebih besar maka akan ditukar. Proses Pengulangan II

Pada proses kedua, pengecekan dilakukan sampai dengan data ke-2 karena data pertama pasti sudah paling kecil. Proses pengulangan III

8

Proses Pengulangan IV

Proses Pengulangan V

Prosedur Bubble Sort Versi 1 void bubble_sort() { for(int i=1;i=i;j--) { if(data[j]data[j+1]) tukar(&data[j],&data[j+1]); //descending } } } Dengan prosedur diatas, data terurut naik (ascending), untuk urut turun(descending) silahkan ubah bagian: if (data[j] data[j-1]) tukar(&data[j],&data[j-1]);

9

EXCHANGE SORT Sangat mirip dengan Bubble Sort Banyak yang mengatakan Bubble Sort sama dengan Exchange Sort Pebedaan : dalam hal bagaimana membandingkan antar elemen- elemennya. Exchange sort membandingkan suatu elemen dengan elemen-elemen lainnya dalam array tersebut, dan melakukan pertukaran elemen jika perlu. Jadi ada elemen yang selalu menjadi elemen pusat (pivot). Sedangkan Bubble sort akan membandingkan elemen pertama/terakhir dengan elemen sebelumnya/sesudahnya, kemudian elemen sebelum/sesudahnya itu akan menjadi pusat (pivot) untuk dibandingkan dengan elemen sebelumnya/sesudahnya lagi, begitu seterusnya.

Prosesnya sbb:

10

Prosedur Exchange Sort void exchange_sort() { for (int i=0; i 21 (tukar idx) 4 21 < 40 4 Tukar data ke-0 (32) dengan data ke-4 (21) 0 1 2 3 4 5 21 75 69 58 32 40 Proses 2 0 1 2 3 4 5 21 75 69 58 32 40 Pembanding 75 > 69 69 > 58 58 > 32 32 < 40

Posisi (tukar idx) 2 (tukar idx) 3 (tukar idx) 4 4

Tukar data ke-1 (75) dengan data ke-4 (32) 0 1 2 3 4 5 21 32 69 58 75 40 Proses 3 0 1 2 3 4 5 21 32 69 58 75 40 Pembanding 69 > 58 58 < 75 58 > 40

Posisi (tukar idx) 3 3 5

11

Tukar data ke-2 (69) dengan data ke-5 (40) 0 1 2 3 4 5 21 32 40 58 75 69 Proses 4 0 1 2 3 4 5 21 32 40 58 75 69 Pembanding 58 < 75 58 < 69

Posisi 3 3

Tukar data ke-3 (58) dengan data ke-3 (58) 0 1 2 21 32 40

3 4 5 58 75 69

Proses 5 0 1 2 3 4 5 21 32 40 58 75 69 Pembanding 75 > 69

Posisi 5

Tukar data ke-4 (75) dengan data ke-5 (69) 0 1 2 3 4 5 21 32 40 58 69 75

Prosedur Selection Sort void selection_sort() { for(int i=0;i
Cek

2 15

3 3

4 8

5 2

Geser

12

10

Temp<22?

Data ke-0 ke posisi 1

Temp menempati posisi ke -0 0 1 2 3 4 10 22 15 3 8

5 2

Proses 2 0 1 10 22

5 2

Temp 15 15

2 15

3 3

Cek Geser Temp<22 Temp>10

4 8

Data ke-1 ke posisi 2 -

Temp menempati posisi ke-1 0 10

1 15

Proses 3 0 1 2 10 15 Temp 3 3 3

2 22 3

22

4

3 3 5

Cek Geser Temp<22 Temp<15 Temp<10

3

4 8

5 2

8

2

Data ke-2 ke posisi 3 Data ke-1 ke posisi 2 Data ke-0 ke posisi 1

Temp menempati posisi ke-0 0 3

1 10

2 15

Proses 4 0 1 2 3 4 3 10 15 Temp 8 8 8 8

3 22

5 22

Cek Geser Temp<22 Temp<15 Temp<10 Temp>3

4 8

5 2

8

2

Data ke-3 ke posisi 4 Data ke-2 ke posisi 3 Data ke-1 ke posisi 2 -

Temp menempati posisi ke-1 0 3

1

2 8

Proses 5 0 1 2 3 8 Temp 2 2 2 2

3

3

4 5 10 15

4 10

5

Cek Geser Temp<22 Temp<15 Temp<10 Temp<8

15 Data Data Data Data

22

2

22 ke-4 ke-3 ke-2 ke-1

2 ke ke ke ke

posisi posisi posisi posisi

5 4 3 2

13

2

Temp<3

Data ke-0 ke posisi 1

Temp menempati posisi ke-0 0 2

1

2 3

3

8

4

5 10 15

22

Prosedur Insertion Sort void insertion_sort() { int temp; for(int i=1;itemp && j>=0) { data[j+1] = data[j]; j--; } data[j+1] = temp; } }

Tugas 1. Carilah 3 metode sorting lainnya dan tuliskan dalam paper beserta source code, cara dan analisis dan tiap-tiap metode sorting yang ada! 2. Buatlah semua procedure-procedure yang ada di atas dalam program utuh!

14