Pengelolaan array

ALGORITMA PEMROGRAMAN DASAR

1. Variabel, Konstanta dan Tipe Data 2. Struktur Algoritma Pemrograman 3. Pengelolaan Array 4. Operasi File

Variabel array telah kita singgung di halaman depan label ini, namun masih sangat terbatas. Pada postingan ini, kita akan memahami lebih detil tentang array.

Pengertian array

Variabel-variabel yang kita gunakan selama ini adalah variable biasa yang memiliki sifat bahwa sebuah nama variable hanya dapat menyatakan sebuah nilai numeric atau string pada suatu saat. Apabila kita ingin memberi nilai yang baru pada variable tersebut, maka nilai lama akan hilang tergantikan oleh nilai yang baru. Bagaimana apabila kita ingin menyimpan beberapa nilai/data dalam sebuah variable dengan nama yang sama tetapi semua nilai tetap tersimpan? Solusi yang dapat dilakukan adalah dengan menggunakan indeks pada nama variable tersebut. Cara ini biasa disebut dengan array.

Array adalah struktur data yang menyimpan sekumpulan elemen yang bertipe sama, dan setiap elemen diakses langsung melalui indeksnya. Indeks array haruslah tipe data yang menyatakan keter-urutan, misalnya: integer atau string. Array dapat dianalogikan sebagai sebuah lemari atau locker yang memiliki sederetan kotak penyimpanan yang diberi nomor berurutan (lihat gambar 5.21). Untuk menyimpan atau mengambil sesuatu dari kotak tertentu, kita hanya cukup mengetahui nomor kotaknya saja.

Pada variabel array, kita tidak hanya menentukan tipe datanya saja, tetapi juga jumlah elemen dari array tersebut atau dalam hal ini adalah batas atas indeksnya. Pada banyak bahasa pemrograman seperti C++, Visual Basic, dan beberapa yang lainnya, nilai indeks awal adalah 0 bukan 1. Cara menuliskan variabel array berbeda-beda tergantung bahasa pemrograman apa yang dipakai. Tetapi, yang pasti tipe data harus disebutkan dan batas atas indeks harus ditentukan. Untuk mengisi data pada array kita dapat langsung menentukan pada indeks berapa kita akan isikan, demikian juga untuk memanggil atau menampilkan data dari array.

Contoh deklarasi, pengisian, dan pemanggilan array adalah sebagai berikut.

Contoh 5.23. Penulisan array pada C++ dan Visual Basic.

Perhatikan pada kedua kode di atas. Pada pendeklarasian variabel array nilai maksimal indeks adalah 2, tetapi jumlah elemennya ada 3, karena indeks dimulai dari 0 bukan dari 1.

Pencarian data dalam array

Salah satu permasalahan yang sering dijumpai dalam array adalah bagaimana mencari elemen tertentu dari array. Misalnya pada kasus loker pada gambar 5.21 pada posting sebelumnya, tersedia 100 kotak. Kemudian kita diminta untuk mencari nomor kotak keberapa yang dimiliki oleh seorang siswa bernama "Rudi". Contoh yang lain, misalkan ada banyak siswa dalam satu sekolah dan kita diminta mencari data seorang siswa dengan nama tertentu, atau alamat tertentu. Perhatikan contoh berikut!.

Contoh 5.24. Pencarian pada array.

Pada contoh ini kita diminta mencari elemen yang berisi angka 12 dari sekumpulan elemen dalam array. Ada 6 elemen pada array tersebut. Menurut kita, bagaimanakah algoritma penyelesaiannya?

Cara yang paling umum dan paling mudah dilakukan adalah dengan cara pencarian berurutan (linear search). Pada masa lalu, cara ini dianggap tidak efisien karena membutuhkan waktu lama. Namun dengan perkembangan komputer yang sangat cepat, waktu eksekusi algoritma ini tidak terlalu dipermasalahkan. Cara ini dilakukan dengan cara membandingkan isi dari elemen dengan apa yang kita cari. Satu per satu dimulai dari elemen yang paling awal.

Apabila kita terapkan pada Contoh 5.24, maka eksekusi program akan berlangsung berurutan sebagai berikut:

• Tetapkan bilangan yang ingin kita cari (yaitu 12)
• Ambil elemen paling awal (yaitu A[0]), bandingkan isi elemen tersebut (yaitu 23) dengan bilangan yang kita cari. Jika sama, maka stop.
• Jika tidak, maka lanjutkan dengan elemen berikutnya (yaitu A[1]), bandingkan isi elemen tersebut dengan bilangan yang kita cari. Jika sama, maka stop.
• Jika tidak, maka lanjutkan dengan elemen berikutnya. Dan seterusnya sampai dijumpai elemen yang berisi sama dengan bilangan yang kita cari.

Contoh 5.24 akan memberikan hasil elemen A[3] yang memiliki isi 12. Apabila digambarkan dalam bentuk flowchart, maka akan tampak seperti pada gambar 5.22.

Pada flowchart di gambar 5.22, kita menggunakan pengulangan model While. Kondisi yang harus dipenuhi disini ada dua, yaitu I < N dan Bil[I] <> A. Arti dari kondisi ini adalah jika nilai indeks I kurang dari batas atas indeks dan isi dari Bil[I] tidak sama dengan bilangan yang kita cari, maka pencarian akan diteruskan pada indeks yang lebih tinggi. Selama kondisi ini dipenuhi, maka pencarian akan terus dilakukan. Perhatikan, bahwa di sini kita menggunakan "dan" yang artinya kedua kondisi harus dipenuhi agar dianggap benar. Pencarian hanya akan berhenti jika salah satu kondisi atau kedua kondisi tidak dipenuhi lagi. Sehingga, misalnya Bil[I] mempunyai isi yang sama dengan A maka pencarian akan dihentikan karena kondisi pada While sudah tidak dipenuhi lagi.

Pengurutan data pada array

Permasalahan lain dalam array yang juga banyak digunakan adalah bagaimana mengurutkan elemen-elemen dari variabel array tersebut. Perhatikan kembali Contoh 5.24 si postingan sebelumnya. Pada contoh tersebut terlihat bahwa isi elemen-elemen dari array tidak dalam posisi berurutan. Bagaimanakah caranya agar isi elemen-elemen tersebut terurut dari besar ke kecil atau sebaliknya?

Ada beberapa algoritma yang dapat digunakan untuk mengurutkan sekumpulan bilangan antara lain: bubble sort, selection sort, shell sort, quick sort, dan lain-lain. Pada blog ini kita akan membahas satu algoritma, yaitu: bubble sort. Meskipun kinerjanya tidak sebaik algoritma yang lain, namun algoritma ini mudah dimengerti, dan banyak digunakan. Perhatikan contoh berikut.

Contoh 5.24. Pengurutan dengan bubble sort.

Misalkan sebuah variabel array dengan nama Bil yang terdiri dari 5 elemen yang masing-masing berisi bilangan "5 1 4 2 8". Urutkan dari mulai nilai terkecil sampai ke yang paling besar.

Penyelesaian:
Kita akan menggunakan metode bubble sort untuk mengurutkan array ini. Bubble sort dilakukan dengan cara membandingkan dua bilangan yang berurutan letaknya. Jika urutan letaknya benar, maka dilanjutkan dengan membandingkan dua bilangan berikutnya. Jika tidak, maka tukar letak dari dua bilangan tersebut.

Marilah kita terapkan algoritma ini. Perhatikan tabel array berikut. Kondisi awal adalah pada posisi J = 0. Pertama, kita bandingkan antara Bil[0] dengan Bil[1]. Bil[0] = 5 sedangkan Bil[1] = 1. Berdasarkan aturan bubble sort, isi dari Bil[0] tidak sesuai letaknya karena lebih besar dari isi Bil[1]. Sehingga, kita perlu menukar isi dari dua elemen array ini, sampai Bil[0] = 1 dan Bil[1] = 5 (perhatikan baris pada J = 1). Langkah berikutnya kita membandingkan Bil[1] dengan Bil[2]. Bil[1] = 5 dan Bil[2] = 4, sehingga kembali kita harus menukar isi dari elemen ini (perhatikan baris J = 2). Hal ini terus dilakukan sampai pada perbandingan Bil[3] dengan Bil[4].

Pada posisi akhir dari tabel di atas, kita lihat bahwa bilangan belum terurut sepenuhnya. Karena, kita baru menggunakan satu kali putaran dengan Bil[0] sebagai patokan. Kita akan lakukan perbandingan lagi, namun dengan Bil[1] sebagai patokan. Hal ini karena Bil[0] pasti sudah berisi bilangan paling kecil. Sehingga, tabel baru kita buat seperti berikut.

Pada posisi tabel di atas, sebenarnya urutan bilangan sudah benar, tapi algoritma belum berhenti karena algoritma belum memeriksa putaran yang berikutnya. Sehingga diperlukan dua putaran lagi dengan dasar masing-masing pembanding adalah Bil[2] dan Bil[3]. Kedua tabel tersebut adalah sebagai berikut.

Kalau digambarkan dalam bentuk flowchart, akan tampak seperti pada gambar 5.23.