NURUL FARADILAH
Rabu, 01 Mei 2013
Selasa, 04 Desember 2012
ALGORITMA DAN PROGRAM
Apakah Itu Algoritma
Ditinjau dari asal-usul katanya, kata Algoritma
sendiri mempunyai sejarah
yang aneh. Orang hanya menemukan kata algorism yang
berarti proses
menghitung dengan angka arab. Anda dikatakan
algorist jika Anda
menghitung menggunakan angka arab. Para ahli bahasa
berusaha
menemukan asal kata ini namun hasilnya kurang
memuaskan. Akhirnya
para ahli sejarah matematika menemukan asal kata
tersebut yang berasal
dari nama penulis buku arab yang terkenal yaitu Abu
Ja’far Muhammad
Ibnu Musa Al-Khuwarizmi. Al-Khuwarizmi dibaca orang
barat menjadi
Algorism. Al-Khuwarizmi menulis buku yang berjudul
Kitab Al Jabar WalMuqabala yang artinya “Buku pemugaran dan pengurangan” (The
book of
restoration and reduction). Dari judul buku itu kita
juga memperoleh akar
kata “Aljabar” (Algebra). Perubahan kata dari
algorism menjadi algorithm
muncul karena kata algorism sering dikelirukan
dengan arithmetic,
sehingga akhiran –sm berubah menjadi –thm. Karena
perhitungan dengan
angka Arab sudah menjadi hal yang biasa, maka lambat
laun kata algorithm
berangsur-angsur dipakai sebagai metode perhitungan
(komputasi) secara
umum, sehingga kehilangan makna kata aslinya. Dalam
bahasa Indonesia,
kata algorithm diserap menjadi algoritma.
1. Definisi Algoritma
“Algoritma adalah urutan langkah-langkah logis penyelesaian
masalah
yang disusun secara sistematis dan logis”. Kata logis merupakan
kata kunci
dalam algoritma. Langkah-langkah dalam algoritma harus logis dan
harus
dapat ditentukan bernilai salah atau benar.
Dalam beberapa konteks, algoritma adalah spesifikasi urutan
langkah untuk
melakukan pekerjaan tertentu. Pertimbangan
dalam pemilihan algoritma
adalah, pertama, algoritma haruslah benar. Artinya
algoritma akan memberikan
keluaran yang dikehendaki dari sejumlah masukan yang
diberikan. Tidak
peduli sebagus apapun algoritma, kalau memberikan
keluaran yang salah,
pastilah algoritma tersebut bukanlah algoritma yang
baik. Bab I: Pengantar Algoritma dan Program
Pertimbangan kedua yang harus diperhatikan adalah
kita harus mengetahui
seberapa baik hasil yang dicapai oleh algoritma
tersebut. Hal ini penting
terutama pada algoritma untuk menyelesaikan masalah
yang memerlukan
aproksimasi hasil (hasil yang hanya berupa
pendekatan). Algoritma yang
baik harus mampu memberikan hasil yang sedekat
mungkin dengan nilai
yang sebenarnya.
Ketiga adalah efisiensi algoritma. Efisiensi
algoritma dapat ditinjau dari 2
hal yaitu efisiensi waktu dan memori. Meskipun
algoritma memberikan
keluaran yang benar (paling mendekati), tetapi jika
kita harus menunggu
berjam-jam untuk mendapatkan keluarannya, algoritma
tersebut biasanya
tidak akan dipakai, setiap orang menginginkan
keluaran yang cepat. Begitu
juga dengan memori, semakin besar memori yang
terpakai maka semakin
buruklah algoritma tersebut.
Dalam kenyataannya, setiap orang bisa membuat
algoritma yang berbeda
untuk menyelesaikan suatu permasalahan, walaupun
terjadi perbedaan
dalam menyusun algoritma, tentunya kita mengharapkan
keluaran yang
sama. Jika terjadi demikian, carilah algoritma yang
paling efisien dan cepat.
2. Beda Algoritma dan Program
Program adalah kumpulan pernyataan komputer, sedangkan metode
dan
tahapan sistematis dalam program adalah algoritma. Program
ditulis dengan
menggunakan bahasa pemrograman. Jadi bisa disebut bahwa program
adalah suatu implementasi dari bahasa pemrograman.
Beberapa pakar memberi formula bahwa:
Program = Algoritma + Bahasa (Struktur Data)
Bagaimanapun juga struktur data dan algoritma
berhubungan sangat erat
pada sebuah program. Algoritma yang baik tanpa
pemilihan struktur data
yang tepat akan membuat program menjadi kurang baik,
demikian juga
sebaliknya.
ALGORITMA & PEMROGRAMAN: Teori dan Praktik dalam Pascal Edisi Kedua
Pembuatan algoritma mempunyai banyak keuntungan di
antaranya:
1. Pembuatan atau penulisan algoritma tidak
tergantung pada bahasa
pemrograman manapun, artinya penulisan algoritma
independen dari
bahasa pemrograman dan komputer yang
melaksanakannya.
2. Notasi algoritma dapat diterjemahkan ke dalam
berbagai bahasa
pemrograman.
3. Apapun bahasa pemrogramannya, output yang akan
dikeluarkan sama
karena algoritmanya sama.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam membuat
algoritma:
1. Teks algoritma berisi deskripsi langkah-langkah
penyelesaian masalah.
Deskripsi tersebut dapat ditulis dalam notasi apapun
asalkan mudah
dimengerti dan dipahami.
2. Tidak ada notasi yang baku dalam penulisan teks
algoritma seperti
notasi bahasa pemrograman. Notasi yang digunakan
dalam menulis
algoritma disebut notasi algoritmik.
3. Setiap orang dapat membuat aturan penulisan dan
notasi algoritmik
sendiri. Hal ini dikarenakan teks algoritma tidak
sama dengan teks
program. Namun, supaya notasi algoritmik mudah
ditranslasikan ke
dalam notasi bahasa pemrograman tertentu, maka
sebaiknya notasi
algoritmik tersebut berkorespondensi dengan notasi
bahasa
pemrograman secara umum.
4. Notasi algoritmik bukan notasi bahasa
pemrograman, karena itu
pseudocode dalam notasi algoritmik tidak dapat
dijalankan oleh
komputer. Agar dapat dijalankan oleh komputer,
pseudocode dalam
notasi algoritmik harus ditranslasikan atau diterjemahkan
ke dalam
notasi bahasa pemrograman yang dipilih. Perlu
diingat bahwa orang
yang menulis program sangat terikat dalam aturan
tata bahasanya dan
spesifikasi mesin yang menjalannya.
5. Algoritma sebenarnya digunakan untuk membantu
kita dalam
mengkonversikan suatu permasalahan ke dalam bahasa
pemrograman.
6. Algoritma merupakan hasil pemikiran konseptual,
supaya dapat
dilaksanakan oleh komputer, algoritma harus
ditranslasikan ke dalam
notasi bahasa pemrograman. Ada beberapa hal yang
harus diperhatikan
pada translasi tersebut, yaitu:
a. Pendeklarasian variabel
Untuk mengetahui dibutuhkannya pendeklarasian
variabel dalam
penggunaan bahasa pemrograman apabila tidak semua
bahasa
pemrograman membutuhkannya.
b. Pemilihan tipe data
Apabila bahasa pemrograman yang akan digunakan
membutuhkan
pendeklarasian variabel maka perlu hal ini
dipertimbangkan pada
saat pemilihan tipe data.
c. Pemakaian instruksi-instruksi
Beberapa instruksi mempunyai kegunaan yang sama
tetapi masingmasing memiliki kelebihan dan kekurangan yang berbeda.
d. Aturan sintaksis
Pada saat menuliskan program kita terikat dengan
aturan sintaksis
dalam bahasa pemrograman yang akan digunakan.
e. Tampilan hasil
Pada saat membuat algoritma kita tidak memikirkan
tampilan hasil
yang akan disajikan. Hal-hal teknis ini diperhatikan
ketika
mengkonversikannya menjadi program.
f. Cara pengoperasian compiler atau interpreter.
Bahasa pemrograman yang digunakan termasuk dalam
kelompok
compiler atau interpreter.
3. Algoritma Merupakan Jantung Ilmu Informatika
Algoritma adalah jantung ilmu komputer atau
informatika. Banyak cabang
ilmu komputer yang mengarah ke dalam terminologi
algoritma. Namun,
jangan beranggapan algoritma selalu identik dengan
ilmu komputer saja.
Dalam kehidupan sehari-hari pun banyak terdapat
proses yang dinyatakan
dalam suatu algoritma. Cara-cara membuat kue atau
masakan yang
dinyatakan dalam suatu resep juga dapat disebut
sebagai algoritma. Pada
setiap resep selalu ada urutan langkah-langkah
membuat masakan. Bila
langkah-langkahnya tidak logis, tidak dapat
dihasilkan masakan yang
diinginkan. Ibu-ibu yang mencoba suatu resep masakan
akan membaca satu
per satu langkah-langkah pembuatannya lalu ia
mengerjakan proses sesuai
yang ia baca. Secara umum, pihak (benda) yang
mengerjakan proses disebut
pemroses (processor). Pemroses tersebut dapat berupa
manusia, komputer,
robot atau alat-alat elektronik lainnya. Pemroses
melakukan suatu proses
dengan melaksanakan atau “mengeksekusi” algoritma
yang menjabarkan
proses tersebut.
Algoritma adalah deskripsi dari suatu pola tingkah
laku yang dinyatakan
secara primitif yaitu aksi-aksi yang didefenisikan
sebelumnya dan diberi
nama, dan diasumsikan sebelumnya bahwa aksi-aksi
tersebut dapat kerjakan
sehingga dapat menyebabkan kejadian. ALGORITMA & PEMROGRAMAN: Teori dan
Praktik dalam Pascal Edisi Kedua
Melaksanakan algoritma berarti mengerjakan
langkah-langkah di dalam
algoritma tersebut. Pemroses mengerjakan proses
sesuai dengan algoritma
yang diberikan kepadanya. Juru masak membuat kue
berdasarkan resep
yang diberikan kepadanya, pianis memainkan lagu
berdasarkan papan not
balok. Karena itu suatu algoritma harus dinyatakan
dalam bentuk yang
dapat dimengerti oleh pemroses. Jadi suatu pemroses
harus:
1. Mengerti setiap langkah dalam algoritma.
2. Mengerjakan operasi yang bersesuaian dengan
langkah tersebut.
4. Mekanisme Pelaksanaan Algoritma oleh Pemroses
Komputer hanyalah salah satu pemroses. Agar dapat
dilaksanakan oleh
komputer, algoritma harus ditulis dalam notasi
bahasa pemrograman
sehingga dinamakan program. Jadi program adalah perwujudan
atau
implementasi teknis algoritma yang ditulis dalam
bahasa pemrograman
tertentu sehingga dapat dilaksanakan oleh komputer.
Kata “algoritma” dan “program” seringkali
dipertukarkan dalam
penggunaannya. Misalnya ada orang yang berkata
seperti ini: “program
pengurutan data menggunakan algoritma selection
sort”. Atau pertanyaan
seperti ini: “bagaimana algoritma dan program
menggambarkan grafik
tersebut?”. Jika Anda sudah memahami pengertian
algoritma yang sudah Bab I: Pengantar Algoritma dan Program
disebutkan sebelum ini, Anda dapat membedakan arti
kata algoritma dan
program. Algoritma adalah langkah-langkah
penyelesaikan masalah,
sedangkan program adalah realisasi algoritma dalam
bahasa pemrograman.
Program ditulis dalam salah satu bahasa pemrograman
dan kegiatan
membuat program disebut pemrograman (programming). Orang yang
menulis program disebut pemrogram (programmer).
Tiap-tiap langkah di
dalam program disebut pernyataan atau instruksi.
Jadi, program tersusun
atas sederetan instruksi. Bila suatu instruksi
dilaksanakan, maka operasioperasi yang bersesuaian dengan instruksi tersebut
dikerjakan komputer.
Secara garis besar komputer
tersusun atas empat komponen utama yaitu,
piranti masukan, piranti keluaran, unit pemroses
utama, dan memori. Unit
pemroses utama
(Central Processing Unit – CPU) adalah “otak” komputer,
yang berfungsi mengerjakan operasi-operasi dasar
seperti operasi
perbandingan, operasi perhitungan, operasi membaca,
dan operasi menulis.
Memori adalah komponen yang berfungsi menyimpan atau
mengingatingat. Yang disimpan di dalam memori adalah program (berisi
operasioperasi yang akan dikerjakan oleh CPU) dan data atau informasi (sesuatu
yang diolah oleh operasi-operasi). Piranti masukan
dan keluaran (I/O
devices) adalah alat yang memasukkan data atau
program ke dalam memori,
dan alat yang digunakan komputer untuk
mengkomunikasikan hasil-hasil
aktivitasnya. Contoh piranti masukan antara lain,
papan kunci (keyboard),
pemindai (scanner), dan cakram (disk). Contoh
piranti keluaran adalah,
layar peraga (monitor), pencetak (printer), dan
cakram.
Piranti
masukkan
Unit Pemroses
Utama (CPU)
Piranti
Keluaran
Memori
Gambar 1.1 Komponen-Komponen Utama Komputer
Mekanisme kerja keempat komponen di atas dapat
dijelaskan sebagai
berikut. Mula-mula program dimasukkan ke dalam
memori komputer.
Ketika program dilaksanakan (execute), setiap
instruksi yang telah ALGORITMA & PEMROGRAMAN: Teori dan Praktik dalam
Pascal Edisi Kedua
tersimpan di dalam memori dikirim ke CPU. CPU
mengerjakan operasioperasi yang bersesuaian dengan instruksi tersebut. Bila
suatu operasi
memerlukan data, data dibaca dari piranti masukan,
disimpan di dalam
memori lalu dikirim ke CPU untuk operasi yang
memerlukannya tadi. Bila
proses menghasilkan keluaran atau informasi,
keluaran disimpan ke dalam
memori, lalu memori menuliskan keluaran tadi ke
piranti keluaran
(misalnya dengan menampilkannya di layar monitor).
5. Belajar Memprogram dan Belajar Bahasa Pemrograman
Belajar memprogram tidak sama dengan belajar bahasa
pemrograman.
Belajar memprogram adalah belajar tentang metodologi
pemecahan
masalah, kemudian menuangkannya dalam suatu notasi
tertentu yang
mudah dibaca dan dipahami. Sedangkan belajar bahasa
pemrograman
berarti belajar memakai suatu bahasa aturan-aturan
tata bahasanya,
pernyataan-pernyataannya, tata cara pengoperasian
compiler-nya, dan
memanfaatkan pernyataan-pernyataan tersebut untuk
membuat program
yang ditulis hanya dalam bahasa itu saja. Sampai
saat ini terdapat puluhan
bahasa pemrogram, antara lain bahasa rakitan
(assembly), Fortran, Cobol,
Ada, PL/I, Algol, Pascal, C, C++, Basic, Prolog,
LISP, PRG, bahasabahasa simulasi seperti CSMP, Simscript, GPSS, Dinamo.
Berdasarkan
terapannya, bahasa pemrograman dapat digolongkan
atas dua kelompok
besar:
1. Bahasa pemrograman bertujuan khusus. Yang
termasuk kelompok
ini adalah Cobol (untuk terapan bisnis dan
administrasi). Fortran
(terapan komputasi ilmiah), bahasa rakitan (terapan
pemrograman
mesin), Prolog (terapan kecerdasan buatan),
bahasa-bahasa
simulasi, dan sebagainya.
2. Bahasa perograman bertujuan umum, yang dapat
digunakan untuk
berbagai aplikasi. Yang termasuk kelompok ini adalah
bahasa
Pascal, Basic dan C. Tentu saja pembagian ini tidak
kaku. Bahasabahasa bertujuan khusus tidak berarti tidak bisa digunakan untuk
aplikasi lain. Cobol misalnya, dapat juga digunakan
untuk terapan
ilmiah, hanya saja kemampuannya terbatas. Yang jelas,
bahasabahasa pemrograman yang berbeda dikembangkan untuk
bermacam-macam terapan yang berbeda pula.
Berdasarkan pada apakah notasi bahasa pemrograman
lebih “dekat” ke
mesin atau ke bahasa manusia, maka bahasa
pemrograman dikelompokkan
atas dua macam: Bab I: Pengantar Algoritma dan
Program
1. Bahasa tingkat rendah. Bahasa jenis ini dirancang
agar setiap
instruksinya langsung dikerjakan oleh komputer,
tanpa harus
melalui penerjemah (translator). Contohnya adalah
bahasa mesin.
CPU mengambil instruksi dari memori, langsung
mengerti dan
langsung mengerjakan operasinya. Bahasa tingkat
rendah bersifat
primitif, sangat sederhana, orientasinya lebih dekat
ke mesin, dan
sulit dipahami manusia. Sedangkan bahasa rakitan
dimasukkan ke
dalam kelompok ini karena alasan notasi yang dipakai
dalam bahasa
ini lebih dekat ke mesin, meskipun untuk
melaksanakan
instruksinya masih perlu penerjemahan ke dalam
bahasa mesin.
2. Bahasa tingkat tinggi, yang membuat pemrograman
lebih mudah
dipahami, lebih “manusiawi”, dan berorientasi ke
bahasa manusia
(bahasa Inggris). Hanya saja, program dalam bahasa
tingkat tinggi
tidak dapat langsung dilaksanakan oleh komputer. Ia
perlu
diterjemahkan terlebih dahulu oleh sebuah translator
bahasa (yang
disebut kompilator atau compiler) ke dalam bahasa
mesin sebelum
akhirnya dieksekusi oleh CPU. Contoh bahasa tingkat
tinggi adalah
Pascal, PL/I, Ada, Cobol, Basic, Fortran, C, C++,
dan sebagainya.
Bahasa pemrograman bisa juga dikelompokkan
berdasarkan pada tujuan dan
fungsinya. Di antaranya adalah:
Gambar 1.2 Pembagian Bahasa Pemrograman
Secara sistematis berikut diberikan kiat-kiat untuk
belajar memprogram dan
belajar bahasa pemrograman serta produk yang dapat
dihasilkan:
a. Belajar Memprogram
• Belajar
memprogram: belajar bahasa pemrograman. ALGORITMA & PEMROGRAMAN: Teori dan
Praktik dalam Pascal Edisi Kedua
9
• Belajar
memprogram: belajar tentang strategi pemecahan masalah,
metodologi dan sistematika pemecahan masalah
kemudian
menuliskannya dalam notasi yang disepakati bersama.
• Belajar
memprogram: bersifat pemahaman persoalan, analisis dan
sintesis.
• Belajar
memprogram, titik berat: designer program.
b. Belajar Bahasa Pemrograman
• Belajar
bahasa pemrograman: belajar memakai suatu bahasa
pemrograman, aturan sintaks, tatacara untuk
memanfaatkan pernyataan
yang spesifik untuk setiap bahasa.
• Belajar
bahasa pemrograman, titik berat: coder.
c. Produk yang Dihasilkan Pemrogram
• Program
dengan rancangan yang baik (metodologis, sistematis).
• Dapat
dieksekusi oleh mesin.
• Berfungsi
dengan benar.
• Sanggup
melayani segala kemungkinan masukan.
• Disertai
dokumentasi.
• Belajar
memprogram, titik berat: designer program.
1.2. Menilai Sebuah Algoritma
Ketika manusia berusaha memecahkan masalah, metode
atau teknik yang
digunakan untuk memecahkan masalah itu ada
kemungkinan bisa banyak
(tidak hanya satu). Dan kita memilih mana yang
terbaik di antara teknikteknik itu. Hal ini sama juga dengan algoritma, yang
memungkinkan suatu
permasalahan dipecahkan dengan metode dan logika
yang berlainan. Yang
menjadi pertanyaan adalah bagaimana mengukur mana
algoritma yang
terbaik?
Beberapa persyaratan untuk menjadi algoritma yang
baik adalah:
• Tingkat
kepercayaannya tinggi (realibility). Hasil yang diperoleh dari
proses harus berakurasi tinggi dan benar.
• Pemrosesan
yang efisien (cost rendah). Proses harus diselesaikan
secepat mungkin dan frekuensi kalkulasi yang
sependek mungkin. Bab I: Pengantar Algoritma dan Program
10
• Sifatnya
general. Bukan sesuatu yang hanya untuk menyelesaikan satu
kasus saja, tapi juga untuk kasus lain yang lebih
general.
• Bisa
dikembangkan (expandable). Haruslah sesuatu yang dapat kita
kembangkan lebih jauh berdasarkan perubahan
requirement yang ada.
• Mudah
dimengerti. Siapapun yang melihat, dia akan bisa memahami
algoritma Anda. Susah dimengertinya suatu program
akan membuat
susah di-maintenance (kelola).
• Portabilitas yang tinggi (portability). Bisa
dengan mudah
diimplementasikan di berbagai platform komputer.
• Precise (tepat, betul, teliti). Setiap instruksi
harus ditulis dengan
seksama dan tidak ada keragu-raguan, dengan demikian
setiap instruksi
harus dinyatakan secara eksplisit dan tidak ada
bagian yang dihilangkan
karena pemroses dianggap sudah mengerti. Setiap
langkah harus jelas
dan pasti.
Contoh: Tambahkan 1 atau 2 pada x.
Instruksi
di atas terdapat keraguan.
• Jumlah
langkah atau instruksi berhingga dan tertentu. Artinya, untuk
kasus yang sama banyaknya, langkah harus tetap dan
tertentu meskipun
datanya berbeda.
• Efektif.
Tidak boleh ada instruksi yang tidak mungkin dikerjakan oleh
pemroses yang akan menjalankannya.
Contoh:
Hitung akar 2 dengan presisi sempurna.
Instruksi di
atas tidak efektif, agar efektif instruksi tersebut diubah.
Misal: Hitung akar 2 sampai lima digit di belakang
koma.
• Harus
terminate. Jalannya algoritma harus ada kriteria berhenti.
Pertanyaannya adalah apakah bila jumlah instruksinya
berhingga maka
pasti terminate?
• Output yang dihasilkan tepat. Jika langkah-langkah
algoritmanya logis
dan diikuti dengan seksama maka dihasilkan output
yang diinginkan.
1.3. Penyajian Algoritma
Penyajian algoritma secara garis besar bisa dalam 2
bentuk penyajian yaitu
tulisan dan gambar. Algoritma yang disajikan dengan
tulisan yaitu dengan
struktur bahasa tertentu (misalnya bahasa Indonesia
atau bahasa Inggris)
dan pseudocode. Pseudocode adalah kode yang mirip
dengan kode
pemrograman yang sebenarnya seperti Pascal, atau C,
sehingga lebih tepat
digunakan untuk menggambarkan algoritma yang akan
dikomunikasikan
kepada pemrogram. Sedangkan algoritma disajikan
dengan gambar, ALGORITMA & PEMROGRAMAN: Teori dan Praktik dalam Pascal
Edisi Kedua
11
misalnya dengan flowchart. Secara umum, pseudocode
mengekspresikan
ide-ide secara informal dalam proses penyusunan
algoritma. Salah satu cara
untuk menghasilkan kode pseudo adalah dengan
meregangkan aturan-aturan
bahasa formal yang dengannya versi akhir dari
algoritma akan
diekspresikan. Pendekatan ini umumnya digunakan
ketika bahasa
pemrograman yang akan digunakan telah diketahui
sejak awal.
Flowchart merupakan gambar atau bagan yang
memperlihatkan urutan dan
hubungan antar proses beserta pernyataannya.
Gambaran ini dinyatakan
dengan simbol. Dengan demikian setiap simbol
menggambarkan proses
tertentu. Sedangkan antara proses digambarkan dengan
garis penghubung.
Dengan menggunakan flowchart akan memudahkan kita
untuk melakukan
pengecekan bagian-bagian yang terlupakan dalam
analisis masalah. Di
samping itu flowchart juga berguna sebagai fasilitas
untuk berkomunikasi
antara pemrogram yang bekerja dalam tim suatu
proyek.
Ada dua macam flowchart yang menggambarkan proses
dengan komputer,
yaitu:
1. Flowchart sistem yaitu bagan dengan simbol-simbol
tertentu yang
menggambarkan urutan prosedur dan proses suatu file
dalam suatu
media menjadi file di dalam media lain, dalam suatu
sistem
pengolahan data.
Beberapa contoh Flowchart sistem:
Dokumen Pengurutan Offline
Kegiatan Manual
Hard Disk
2. Flowchart program yaitu bagan dengan
simbol-simbol tertentu
yang menggambarkan urutan proses dan hubungan antar
proses
secara mendetail di dalam suatu program.
Kaidah-Kaidah Umum Pembuatan Flowchart Program
Dalam pembuatan flowchart Program tidak ada rumus
atau patokan yang
bersifat mutlak. Karena flowchart merupakan gambaran
hasil pemikiran
dalam menganalisis suatu masalah dengan komputer.
Sehingga flowchartBab I: Pengantar Algoritma dan Program
12
Input
(Bahan mentah)
Proses Output
(Bahan Jadi)
yang dihasilkan dapat bervariasi antara satu
pemrogram dengan yang
lainnya.
Namun secara garis besar setiap pengolahan selalu
terdiri atas 3 bagian
utama, yaitu:
Input,
Proses pengolahan dan
Output
Untuk pengolahan data dengan komputer, urutan dasar
pemecahan suatu
masalah:
¾ START, berisi pernyataan untuk persiapan peralatan
yang
diperlukan sebelum menangani pemecahan persoalan.
¾ READ, berisi pernyataan kegiatan untuk membaca
data dari suatu
peralatan input.
¾ PROSES, berisi kegiatan yang berkaitan dengan
pemecahan
persoalan sesuai dengan data yang dibaca.
¾ WRITE, berisi pernyataan untuk merekam hasil
kegiatan ke
peralatan output.
¾ END, mengakhiri kegiatan pengolahan.
Walaupun tidak ada kaidah-kaidah yang baku dalam
penyusunan flowchart,
namun ada beberapa anjuran:
¾ Hindari pengulangan proses yang tidak perlu dan
logika yang
berbelit sehingga jalannya proses menjadi singkat.
¾ Jalannya proses digambarkan dari atas ke bawah dan
diberikan
tanda panah untuk memperjelas.
¾ Sebuah flowchart diawali dari satu titik START dan
diakhiri dengan
END.
Berikut merupakan beberapa contoh simbol flowchart
yang disepakati oleh
dunia pemrograman: ALGORITMA & PEMROGRAMAN:
Teori dan Praktik dalam Pascal Edisi Kedua
13
Decision
Process
Input/Output
data
Document
Preparation
Predefined
process
Control
transfer
Terminator
Stored data
Off-page
reference
Loop Connector Line Connector
Untuk memahami lebih dalam mengenai flowchart ini,
akan diambil sebuah
kasus sederhana.
Kasus:
Buatlah sebuah rancangan program dengan menggunakan
flowchart,
mencari luas persegi panjang.
Solusi:
Perumusan untuk mencari luas persegi panjang adalah:
L ҏ= p. l
di mana, L adalah Luas persegi panjang, p adalah
panjang persegi, dan l
adalah lebar persegi.
Keterangan 1:
1. Simbol pertama menunjukkan dimulainya sebuah
program.
2. Simbol kedua menunjukkan bahwa input data dari p
dan l.
3. Data dari p dan l akan diproses pada simbol
ketiga dengan
menggunakan perumusan L = p. l
4. Simbol keempat menunjukkan hasil output dari
proses dari simbol
ketiga.
5. Simbol kelima atau terakhir menunjukkan
berakhirnya program
dengan tanda End.
1.4. Struktur Dasar Algoritma
Algoritma berisi langkah-langkah penyelesaian suatu
masalah. Langkahlangkah tersebut dapat berupa runtunan aksi (sequence),
pemilihan aksi
(selection), pengulangan aksi (iteration) atau
kombinasi dari ketiganya. Jadi
struktur dasar pembangunan algoritma ada tiga,
yaitu:
1. Struktur
Runtunan
Digunakan
untuk program yang pernyataannya sequential atau urutan.
2. Struktur
Pemilihan
Digunakan
untuk program yang menggunakan pemilihan atau
penyeleksian kondisi.
3. Struktur
Perulangan
Digunakan
untuk program yang pernyataannya akan dieksekusi
berulang-ulang. ALGORITMA & PEMROGRAMAN: Teori
dan Praktik dalam Pascal Edisi Kedua
1.5. Tahapan dalam Pemrograman
Langkah-langkah yang dilakukan dalam menyelesaikan
masalah dalam
pemrograman dengan komputer adalah:
1. Definisikan Masalah
Berikut adalah hal-hal yang harus diketahui dalam
analisis masalah
supaya kita mengetahui bagaimana permasalahan
tersebut:
a. Kondisi awal, yaitu input yang tersedia.
b. Kondisi akhir, yaitu output yang diinginkan.
c. Data lain yang tersedia.
d. Operator yang tersedia.
e. Syarat atau kendala yang harus dipenuhi.
Contoh kasus:
Menghitung biaya percakapan telepon di wartel. Proses
yang perlu
diperhatikan adalah:
a. Input yang tersedia adalah jam mulai bicara dan
jam selesai bicara.
b. Output
yang diinginkan adalah biaya percakapan.
c. Data lain
yang tersedia adalah besarnya pulsa yang digunakan dan
biaya per pulsa.
d. Operator
yang tersedia adalah pengurangan (-), penambahan (+),
dan perkalian (*).
e. Syarat
kendala yang harus dipenuhi adalah aturan jarak dan aturan
waktu.
2. Buat Algoritma dan Struktur Cara Penyelesaian
Jika masalahnya kompleks, maka dibagi ke dalam
modul-modul. Tahap
penyusunan algoritma seringkali dimulai dari langkah
yang global
terlebih dahulu. Langkah global ini diperhalus
sampai menjadi langkah
yang lebih rinci atau detail. Cara pendekatan ini
sangat bermanfaat
dalam pembuatan algoritma untuk masalah yang
kompleks. Penghalusan
langkah dengan cara memecah langkah menjadi beberapa
langkah.
Setiap langkah diuraikan lagi menjadi beberapa
langkah yang lebih
sederhana. Penghalusan langkah ini akan terus
berlanjut sampai setiap
langkah sudah cukup rinci dan tepat untuk
dilaksanakan oleh pemroses.
3. Menulis Program
Algoritma yang telah dibuat, diterjemahkan dalam
bahasa komputer
menjadi sebuah program. Perlu diperhatikan bahwa
pemilihan algoritma
yang salah akan menyebabkan program memiliki untuk
kerja yang
kurang baik. Program yang baik memiliki standar
penilaian: Bab I: Pengantar Algoritma dan Program
a. Standar teknik pemecahan masalah
- Teknik
Top-Down
Teknik pemecahan masalah yang paling umum digunakan.
Prinsipnya adalah suatu masalah yang kompleks
dibagi-bagi ke
dalam beberapa kelompok masalah yang lebih kecil.
Dari
masalah yang kecil tersebut dilakukan analisis. Jika
dimungkinkan
maka masalah tersebut akan dipilah lagi menjadi
subbagiansubbagian dan setelah itu mulai disusun langkah-langkah
penyelesaian yang lebih detail.
- Teknik Bottom-Up
Prinsip teknik bottom up adalah pemecahan masalah
yang
kompleks dilakukan dengan menggabungkan
prosedur-prosedur
yang ada menjadi satu kesatuan program sebagai
penyelesaian
masalah tersebut.
b. Standar penyusunan program
- Kebenaran logika dan penulisan.
- Waktu minimum untuk penulisan program.
- Kecepatan maksimum eksekusi program.
- Ekspresi penggunaan memori.
- Kemudahan merawat dan mengembangkan program.
- User Friendly.
- Portability.
- Pemrograman modular.
4. Mencari Kesalahan
a. Kesalahan sintaks (penulisan program).
b. Kesalahan pelaksanaan: semantik, logika, dan ketelitian.
5. Uji dan Verifikasi Program
Pertama kali harus diuji apakah program dapat
dijalankan. Apabila
program tidak dapat dijalankan maka perlu diperbaiki
penulisan
sintaksisnya tetapi bila program dapat dijalankan,
maka harus diuji
dengan menggunakan data-data yang biasa yaitu data
yang diharapkan
oleh sistem. Contoh data ekstrem, misalnya, program
menghendaki
masukan jumlah data tetapi user mengisikan bilangan
negatif. Program
sebaiknya diuji menggunakan data yang relatif
banyak. ALGORITMA & PEMROGRAMAN: Teori dan Praktik dalam Pascal Edisi Kedua
6. Dokumentasi Program
Dokumentasi program ada dua macam yaitu dokumentasi
internal dan
dokumentasi eksternal. Dokumentasi internal adalah
dokumentasi yang
dibuat di dalam program yaitu setiap kita menuliskan
baris program
sebaiknya diberi komentar atau keterangan supaya
mempermudah kita
untuk mengingat logika yang terdapat di dalam
instruksi tersebut, hal ini
sangat bermanfaat ketika suatu saat program tersebut
akan
dikembangkan. Dokumentasi eksternal adalah
dokumentasi yang
dilakukan dari luar program yaitu membuat user guide
atau buku
petunjuk aturan atau cara menjalankan program
tersebut.
7. Pemeliharaan Program
a. Memperbaiki kekurangan yang ditemukan kemudian.
b. Memodifikasi, karena perubahan spesifikasi.
Pemrograman Prosedural
Algoritma berisi urutan langkah-langkah penyelesaian
masalah. Ini berarti
algoritma adalah proses yang prosedural. Pada
program prosedural, program
dibedakan antara bagian data dengan bagian
instruksi. Bagian instruksi
terdiri dari atas runtunan (sequence) instruksi yang
dilaksanakan satu per
satu secara berurutan oleh sebuah pemroses. Alur
pelaksanaan instruksi
dapat berubah karena adanya pencabangan kondisional.
Data yang disimpan
di dalam memori dimanipulasi oleh instruksi secara
beruntun. Kita katakan
bahwa tahapan pelaksanaan program mengikuti pola
beruntun atau prosedural.
Paradigma pemrograman seperti ini dinamakan
pemrograman prosedural.
Bahasa-bahasa tingkat tinggi seperti Cobol, Basic,
Pascal, Fortran, dan
C/C++ mendukung kegiatan pemrograman prosedural,
karena itu mereka
dinamakan juga bahasa prosedural. Selain paradigma
pemrograman
prosedural, ada lagi paradigma yang lain yaitu
pemrograman berorientasi
objek (Object Oriented Programming atau OOP).
Paradigma pemrograman
ini merupakan trend baru dan sangat popular
akhir-akhir ini. Pada
paradigma OOP, data dan instruksi dibungkus
(encapsulation) menjadi satu.
Kesatuan ini disebut kelas (class) dan instansiasi
kelas pada saat run-time
disebut objek (object). Data di dalam objek hanya
dapat diakses oleh
instruksi yang ada di dalam objek itu saja.
Paradigma pemrograman yang lain adalah pemrograman
fungsional,
pemrograman deklaratif, dan pemrograman konkuren.
Buku ini hanya Bab I: Pengantar Algoritma dan Program
menyajikan paradigma pemrograman presedural saja.
Paradigma
pemrograman yang lain di luar cakupan buku ini.
Contoh Kasus dan Penyelesaian
1. Menghitung luas dan keliling lingkaran
Proses kerjanya sebagai berikut:
a. Baca jari-jari lingkaran
b. Tentukan konstanta phi = 3.14
c. Hitung luas dan keliling
L = phi*r*r
K = 2*phi*r
d. Cetak
luas dan keliling
2. Menghitung
rata-rata tiga buah data
a. Algoritma
dengan struktur bahasa Indonesia
- Baca
bilangan a, b, dan c
- Jumlahkan
ketiga bilangan tersebut
- Bagi jumlah
tersebut dengan 3
- Tulis
hasilnya
b. Algoritma
dengan pseudocode
input (a, b, c)
Jml = a+b+c
Rerata = Jml/3
Output (Rerata)
3. Algoritma konversi suhu dalam derajat Celcius ke
derajat Kalvin
Penyelesaian menggunakan pseudocode:
Input (Celcius)
Kalvin = Celcius + 273
Output (Kalvin)
Langganan:
Postingan (Atom)






