PENGANTAR ALGORITMA & PEMROGRAMAN C/C++

Analisis Algoritma dan Struktur Data (TKE 670)Jum’at, 04 Februari 2011

Topik Diskusi

Komputer dan Pemrograman

Mengenal Algoritma dan Struktur Data

Langkah Penyelesaian Masalah

Standar Algoritma dan Program yang Baik

Penyajian Algoritma

Komputer dan PemrogramanKomputer : alat bantu penyelesaian masalah.

Langkah-langkah penyelesaian masalah ditentukan oleh operator dalam runtunan instruksi

Program adalah sekumpulan instruksi untuk menyelesaikan masalah

Bahasa pemrograman digunakan untuk menulis program.

Low-level language dan high-level language

Interpreted dan compiled language

Algoritma & Struktur DataPemecahan masalah tidak harus dengan langsung menulis program dengan bahasa pemrograman tertentu

Disain pemecahan masalah lebih penting

Algoritma menjadi sarana untuk merancang urutan langkah-langkah logis penyelesaian masalah yang disusun secara sistematis

Variasi algoritma muncul dalam hal penanganan data:

Bagaimana data disusun

Data mana yang disimpan di memori

Data mana yang digunakan pada saat tertentu, dll.

Perlu strategi penanganan data : struktur data

Algoritma

Ciri-ciri algoritma yang baik : 1. Benar secara logika 2. Jumlah langkah/step berhingga dan tertentu 3. Efektif 4. Harus terminate pada kondisi tertentu5. Output yang dihasilkan tepat

Langkah Pemecahan Masalah

(1) Inisiasi solusi secara umum:

deskripsi masalah

merancang algoritma-algoritma untuk memecahkan masalah (bisa lebih dari satu solusi untuk satu permasalahan)

menekankan pada ketepatan solusi

Langkah Pemecahan Masalah(2) Analisa algoritma :

Menekankan pada efisiensi

Efisiensi waktu dan efisiensi ruang

Melakukan analisa algoritma dari solusi-solusi yang dirancang

Memilih metode struktur data yang tepat

Contoh: analisis kompleksitas algoritma (Asymptotic Analysis) untuk membandingkan dua metode sorting, yakni insertion sort dan merge sort (akan dijelaskan di pertemuan berikutnya)

Langkah Pemecahan Masalah

(3) Implementasi solusi

Menggambar flowchart dan atau menulis pseudocode

Menerjemahkan ke dalam bahasa pemrograman tertentu

Melakukan pengujian (debugging) dan perbaikan program

Standar Program yang Baik1. Standar Penyusunan Program

a. Kebenaran logikab. Waktu untuk penulisan program c. Kecepatan maksimum eksekusi program d. Ekspresi penggunaan memori e. User friendly (bisa dikembangkan programmer

developer lain)f. Portability (instalasi dan inisiasi mudah) g. Pemrograman Modular (memudahkan perawatan)

2. Standar Perawatan Program a. Dokumentasi pemakaian untuk pengguna

b. Dokumentasi pengembangan untuk programmer (biasanya berbentuk komentar-komentar pada source code program)

c. Konvensi penulisan instruksi (memudahkan pengerjaan program oleh programmer lain)

Standar Program yang Baik

Penyajian Algoritma

Algoritma disajikan dengan tulisan dan gambar. Algoritma yang disajikan dengan tulisan berupa pseudocode, sedangkan yang disajikan dengan gambar berupa flowchart (bagan alir).

Algoritma untuk mencari rata-rata dari 3 bilangan bulat yang diinputkan:

a. Algoritma dengan struktur bahasa Indonesia 1. Baca bilangan a, b, dan c 2. Jumlahkan ketiga bilangan tersebut 3. Bagi jumlahnya dengan 3 4. Tulis hasilnya

b. Algoritma dengan pseudocodeAlgoritma CARI_RERATAa, b, c, Jml: integerRerata : realInput (a,b,c)

Jml <- a+b+c

Rerata <- Jml/3

Output (Rerata)

c. Algoritma dengan flowchart

Contoh Penyajian Algoritma

Algoritma untuk mencari luas lingkaran :

a. Algoritma dengan struktur bahasa Indonesia 1. Beri nilai phi dengan 3.14 2. Masukkan jari-jari lingkaran 3. Kalikan phi dengan kuadrat dari jari-jarinya 4. Tulis hasilnya

b. Algoritma dengan pseudocodeAlgoritma LUAS_LINGKARAN

phi, L, R : realphi <- 3.14 Input(R) L <- phi * R^2 Output(L)

c. Algoritma dengan flowchart

Contoh Penyajian Algoritma

Flowchart

Flowchart (bagan alir) adalah suatu bagan yang menggambarkan/mempresentasikan suatu algoritma/prosedur untuk menyelesaikan masalah.

Flowchart ada dua macam :

Flowchart System

Flowchart Program

Flowchart system Yaitu bagan yang menggambarkan suatu prosedur dan proses suatu file dalam suatu media menjadi file dalam media yang lain dalam suatu sistem data.Simbol yang digunakan :

Flowchart programYaitu bagan yang menggambarkan urutan logika dari suatu prosedurpemecahan masalah. Simbol yang digunakan :

: menunjukkan awal dan akhir dari program

: memberikan niai awal pada suatu variabel atau counter

: menunjukkan pengolahan aritmatika dan pemindahan data

: menunjukkan proses input atau output

: untuk mewakili operasi perbandingan logika

: proses yang ditulis sebagai sub program, yaitu prosedur/ fungsi

: penghubung pada halaman yang sama : penghubung pada halaman yang berbeda

Pseudocode

Mempermudah pembuatan program

Independen dari berbagai bahasa pemrograman

Notasi-notasinya bisa diterjemahkan ke berbagai bahasa pemrograman

Struktur PseudocodeKepala AlgoritmaAlgoritma HITUNG_RERATA

(Menghitung rerata bilangan bulat)

x, n, k, jumlah: integerrerata: real

input(n)k ← 1jumlah ← 0while k ≦ n do input(x) jumlah ← jumlah + x k ← k + 1endwhile

rerata ← jumlah/noutput(rerata)

Deklarasi

Deskripsi

Konversi ke bahasa C/* Program Hitung Rerata *//* Menghitung nilai rerata sekumpulan bilangan *//* bulat yang dibaca dari keyboard */

#include <stdio.h>

main(){ /*Deklarasi*/ int x, n, k, jumlah; float rerata;

/*Deskripsi*/ printf(“Masukkan jumlah data: “); scanf(“%d”, &n);

k = 1; jumlah = 0; while (k <= n){ printf(“x = ? “); scanf(“%d”, &x); jumlah = jumlah = x; k++; } rerata = (float) jumlah/n; printf(“Rerata seluruh data = %f”, rerata);}

STRUKTUR DASAR ALGORITMA

Struktur dasar algoritma ada tiga, yaitu : 1. Sequence Structure (struktur runtunan)

Digunakan untuk program yang instruksinya sequential/urutan.

2. Selection Structure (struktur percabangan) Digunakan untuk program yang menggunakan pilihan/penyeleksian kondisi.

3. Repetition Structure (struktur perulangan)Digunakan untuk program yang instruksinya akan dieksekusi berulang-ulang.

STRUKTUR RUNTUNAN(Sequence Structure)

Dengan Struktur runtunan, berarti : Setiap instruksi akan dikerjakan satu persatu Setiap instruksi dilaksanakan tepat satu kali, tidak ada instruksi yang diulang maupun tidak dilaksanakan Urutan instruksi yang dilaksanakan pemroses sama dengan urutan aksi sebagaimana yang tertulis di dalam teks algoritmanya Akhir dari instruksi terakhir merupakan akhir algoritma Bila runtunan instruksi dalam algoritma berturut-turut dilambangkan dengan A1, A2, A3, A4, dan A5, maka pelaksanaan instruksi tersebut adalah :

Contoh:

Pseudocode sebuah algoritma, sbb:

1. A ← 10 A ← 2*A B ← A Output(B)

2. A ← 10 B ← A A ← 2*A Output(B)

Contoh 1) → keluaran = 20,

Contoh 2) → keluaran = 10

Contoh-Contoh Kasus

1. Algoritma untuk menghitung sisi miring segitiga siku sikuAlgoritma HITUNG_SISI_MIRING_SEGITIGAalas, tinggi: integerSisimiring: realInput(alas,tinggi)

Sisimiring ← sqrt(alas^2 +tinggi^2)

Output(Sisimiring)

2. Algoritma untuk mengkonversi input Jam, Menit, dan Detik, ke

total detikAlgoritma KONVERSI_WAKTUJam, Menit, Detik, TotalDetik: integerInput(Jam,Menit,Detik)

TotalDetik ← Jam*3600 + Menit*60 + Detik

Output(TotalDetik)

STRUKTUR PERCABANGAN (Selection Structure)

Pernyataan percabangan memungkinkan suatu pernyataan dieksekusi hanya jika suatu kondisi terpenuhi atau tidak terpenuhi Contoh :

Jika mau nonton film, maka belilah tiketnya Jika suatu bilangan habis dibagi 2, maka bilangan itu adalah bilangan pastilah bilangan genap

Bentuk instruksi percabangan Instruksi IF

Pernyataan IF Sederhana Pernyataan IF-ELSE

Instruksi CASE

INSTRUKSI IF

Secara Umum flowchartnya, sebagai berikut:

Pernyataan IF Sederhana

Bentuk: IF <kondisi> THEN

<pernyataan>

ENDIF Pernyataan IF dengan Syarat Tunggal

Instruksi untuk memeriksa sebuah kondisi saja Contoh :

IF komentar=”coba” THEN

Output(“Anda memasukan kata yang benar”)

ENDIF

Pernyataan IF Sederhana

Pernyataan IF dengan Syarat Majemuk Digunakan operator AND dan OR Contoh :

IF nilai = “A” OR nilai = “B” THEN

Output(“Anda dapat mengikuti tes asisten”)

ENDIF

atauIF nilai<=100 AND nilai>=80THEN

Output(“Nilai mata kuliah Anda A”)

ENDIF

Pernyataan IF – ELSE

Bentuk: IF <kondisi> THEN

<pernyataan_1> ELSE

<pernyataan_2>

ENDIF

Pernyataan IF – ELSE

Contoh : IF x>0 THEN

Output(“X adalah bilangan positif”) ELSE

Output(“X adalah bilangan negatif”) ENDIF

INSTRUKSI CASE

Alternatif dari pernyataan IF untuk masalah dengan pilihan ganda Semua masalah yang bisa CASE pasti bisa ditangani oleh IF, tetapi tidak sebaliknya Bentuk: SELECT CASE <ekspresi> CASE <ekspresi_1>

<blok instruksi_1> CASE <ekspresi_2>

<blok instruksi_2> ...

CASE ELSE <blok instruksi_m>

END SELECT

STRUKTUR PERULANGAN (Repetition Structure)

Pemrograman untuk melakukan suatu proses yang berulang-ulang, jika suatu kondisi dipenuhi atau tidak Proses ini biasanya digunakan, untuk :

Mengulang proses pemasukan data Mengulang proses perhitungan Mengulang proses penampilan hasil pengolahan data

STRUKTUR PERULANGAN (Repetition Structure)

Struktur perulangan terdiri dari 2 bagian : Kondisi pengulangan, yaitu ekspresi boolean yang harus dipenuhi untuk melaksanakan pengulangan Badan (body) pengulangan, yaitu satu atau lebih aksi yang akan diulang Disamping itu biasanya disertai dengan :

Inisialisasi, yaitu aksi yang dilakukan sebelum pengulangan dilakukan pertama kali Terminasi, yaitu aksi yang dilakukan setelah pengulangan selesai dilaksanakan

STRUKTUR PERULANGAN (Repetition Structure)

Bentuk instruksi perulangan : Instruksi FORInstruksi WHILE – DOInstruksi REPEAT-UNTIL

INSTRUKSI FOR

Digunakan untuk mengeksekusi suatu baris/blok instruksi secara berulang-ulang selama kondisi terpenuhi

Kondisi yang digunakan untuk menguji hanya sebatas perhitungan menambah/mengurangi isi variabel counter dengan STEP tertentu

Jumlah perulangan diketahui secara pasti (n kali)

Bentuk instruksi :

FOR variable_counter ← nilai_awal TO nilai_akhir DO

<blok instruksi/pernyataan>

ENDFOR

INSTRUKSI FOR

Contoh: Mencetak tulisan ‘HALO’ sepuluh kali

Algoritma CETAK_HALO_SEPULUH_KALIk : integer

FOR k ← 1 TO 10 DO output(‘HALO’)ENDFOR

INSTRUKSI FOR

Instruksi WHILE-DO

INSTRUKSIProses berulang selama sebuah kondisi terpenuhi Proses berulang tidak diketahui jumlahnya

Bentuk Instruksi : WHILE <kondisi> DO

<blok pernyataan>

ENDWHILE

Contoh: mencetak tulisan “Halo” sebanyak 10 kali

Algoritma CETAK_HALO_SEPULUH_KALIk : integerk ← 1WHILE k ≦ 10 DO

output(‘Halo’)k ← k + 1

ENDWHILE

Instruksi WHILE-DO

Instruksi REPEAT-UNTIL

Instruksi REPEAT - UNTIL

Pengulangan dilakukan selama kondisi bernilai salah

Pengujian dilakukan setelah blok pernyataan dijalankan, sehingga minimal sekali pernyataan akan dieksekusi

Bentuk Instruksi :

REPEAT

<blok pernyataan>

UNTIL <kondisi>

Instruksi REPEAT-UNTIL

Contoh: Menampilkan angka 1, 2, ......., 20

Algoritma CETAK_ANGKA_1-20angka : integerangka ← 1

REPEAT output(angka) angka ← angka + 1 UNTIL angka > 20

TugasKerjakan TugasASD040311.pdf

Waktu pengerjaan dua minggu, deadline hari Kamis, 17 Maret 2011 pkl. 23.59 WIB

Tugas dikumpul via email : sunu_jteti@yahoo.co.id

Minggu depan kelas ditiadakan, mohon selama dua minggu pelajari dasar-dasar C/C++ Programming

PEMBAGIAN GRUP untuk TUGAS PRESENTASI(ambil no. undian). Tema presentasi dan jadwal presentasi diunduh di course page dan papirus