Pendahuluan Algoritma Dan Struktur Data

IF-2031 Hamonangan situmorang

Programming & Problem Solving Knowledge & skill Algorithms (advanced, combinatoric) Programming language Knowledge & skill Discrete Mathematics Logical Capability Analytical Capability`

Diambil dari referensi [1]

IF2031/Hamonangan Situmorang

2

Problem Solving (ultimate goal) Ad anced Topics (algorithms, data structures) Intermediate Topics (algorithms, data structures) Pengem bangan Ke pri ba di an

Matematika Informatika Dasar Informatika

Algoritma dan truktur sederhana

Dasar Pemrograman

Bahasa Pemrograman

Diambil dari referensi [1]IF2031/Hamonangan itumorang 3

` `

`

` `

Program = truktur Data + Algoritma (instruksi) truktur data : dasar (int, real, boolean), bentukan (record, array, set) Instruksi : assignment, read/write, if/case, loop (for, while, repeat) Pengelompokan instruksi menjadi fungsi/prosedur Operasi file eksternal.

Diambil dari referensi [1]IF2031/Hamonangan itumorang 4

`

`

`

Struktur data: cara merepresentasikan data agar efisien dalam penyimpanan dan pengolahannya. [2] Struktur data seharusnya diterapkan pada algoritma yang didisain secara efisien Jadi mata kuliah Algoritma & Struktur Data adalah suatu disiplin ilmu yang mempelajari bagaimana merepresentasikan data secara efisien dan disain pengolahannya secara efisien


5

` ` ` `

Data semakin kompleksBayangkan: indeks dari 8 milyar halaman ! (Google)

Implementasi dan perawatan software sangat sulit. Kerangka konsep yang jernih memungkinkan pembuatan koding yang lebih efisien dan benar. Requirements (persyaratan) untuksofware yang baik adalah :Clean Design Easy maintenance Reliable (no core dumps)


6

Easy to use Fast algorithms Diambil dari referensi [2]

pStruktur data yang efisien pAlgoritma yang efisien


7

`

Contoh kasus sederhana :Dimisalkan ada 3.000 file teks dengan rata-rata 20 baris tiap file teks-nya. Dimana tiap baris mengandung 10 kata. Jadi akan ada 600.000 kata. Tentukan jumlah kata bandung Jika dimisalkan dibutuhkan waktu 1 detik untuk mencek sebuah kata sama dengan bandung.

`

Solusi 1: menggunakan sequential matching, membutuhkan waktu 1 detik x 600.000 kata = 166 jam


8

`

Solusi 2 : Binary searching :Urutkan kata Cari di setengah kumpulan data setiap waktunya Contoh : Cari 25 pada kumpulan data berikut 5 8 12 15 15 17 23 25 27 25 ? 15 15 17 23 25 27 25 ? 23 23 25 27 25 ? 25 Berapa langkah? log 2 600000 = 19 detik s 166 jam!


9

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Problem definition Algorithm design / Algorithm specification Algorithm analysis Implementation Testing Maintenance

Diambil dari referensi [3]IF2031/Hamonangan Situmorang 10

`

Apa tugas-tugas yang harus dilaksanakan?, misalnya :Hitung nilai rata-rata mahasiswa yang ditentukan. Terjemahkan naskah pidato dari bahasa inggris menjadi bahasa indonesia

`

Apa persyaratan performansinya (ketepatan waktu/ruang/ kecepatan ) ?


11

` `

Algoritma: Sekumpulan instruksi terbatas yang jika dijalankan akan melaksanakan tugas tertentu.[3] Deskripsi (cara penulisan):natural language pseudo-code diagram (seperti flowchart)

`

Kriteria algoritma:Input: nol atau lebih Output: satu atau lebih Definisi/terjemahan/interprestasi: jelas, tepat untuk tiap instruksi Batasan: sebuah algoritma harus berhenti setelah sejumlah langkah, walaupun jumlah langkah boleh banyak tapi harus terbatas


12

`

Efektifitas: tiap instruksi harus berupa perintah dasar bukan merupakan bentukan dari beberapa perintah


13

`

Pseudo-Code = deskripsi algoritma dengan caraLebih terstruktur dibanding menggunakan natural language tetapi tapi tidak Seformal menggunakan programming language

`

Contoh: Algoritma untuk menentukan nilai maksimum array ditulis dalam pseudocodeAlgorithm arrayMax(A, n): Input: An array A storing n integers. Output: The maximum element in A. currentMax n A[0] for in 1 to n -1 do if currentMax < A[i] then currentMax n A[i] return currentMaxIF2031/Hamonangan Situmorang 14

`

Ekspresi: gunakan simbol matematikagunakan n untuk assignment ( pemberian nilai) gunakan = untuk kesamaan (pengujian nilai)

` `

Deklarasi metode:-Algorithm name(param1, param2)

Konstruksi pemrograman (flow control dan indeksing array):decision structures: if ... then ... [else ..] while-loops : while ... do repeat-loops: repeat ... until ... for-loop: for ... do array indexing: A[i]

`

Metodecalls: returns: object method(args) return value

` `

Gunakanlah comments Instruksi harus se-dasar mungkin dan mungkin diselesaikanIF2031/Hamonangan Situmorang 15

`

Space complexityBerapa banyak space yang dibutuhkan

`

Time complexityBerapa lawa waktu running algoritma

`

Terkadang kita harus menggunakan estimasi


16

`

Space complexity = jumlah memory yang dibutuhkan oleh sebuah algoritma untuk berjalan sampai selesai.Core dumps (memory leaks) terjadi karena jumlah memory yang dibutuhkan lebih besar daripada yang disediakan oleh sistem.

`

Beberapa algoritma terkadang lebih efisien jika keseluruhan datanya dimuatkan pada memory.Hal ini harus memperhatikan batasan sistem, misalnya 2GB teks dalam berbaga kategori (mis: politik, travel, olahraga, bencna alam, dll) apakah mungkin data sebanyak ini dimuatkan ke memory?


17

1.

Fixed part: ukuran yang dibutuhkan untuk menyimpan data/variabel, yang independen dari ukuran problem, seperti:Nama kumpulan data : ukurannya sama saja untuk teks berkuran 2GB ataupun 1MB

2.

Variable part: ukuran yang dibutuhkan ole variabel yang bergantung pada problem, seperti:- actual text : load 2GB text VS. load 1MB text


18

` `

S(P) = c + S(instance characteristics)c = constant

Contoh:void float sum (float* a, int n) { float s = 0; for(int i = 0; i

Documents

Pendahuluan Algoritma Dan Struktur Data