Dalam istilah ilmu komputer, sebuah struktur data adalah cara penyimpanan, penyusunan dan pengaturan data di dalam media penyimpanan komputer sehingga data tersebut dapat digunakan secara efisien.
Dalam teknik
pemrograman, struktur data berarti tata letak data yang berisi kolom-kolom
data, baik itu kolom yang tampak oleh pengguna (user) atau pun kolom
yang hanya digunakan untuk keperluan pemrograman yang tidak tampak oleh
pengguna. Setiap baris dari kumpulan kolom-kolom tersebut dinamakan catatan (record).
Lebar kolom untuk data dapat berubah dan bervariasi. Ada kolom yang lebarnya
berubah secara dinamis sesuai masukan dari pengguna, dan juga ada kolom yang
lebarnya tetap. Dengan sifatnya ini, sebuah struktur data dapat diterapkan
untuk pengolahan database (misalnya untuk keperluan data keuangan) atau untuk
pengolah kata (word processor) yang kolomnya berubah secara dinamis.
Contoh struktur data dapat dilihat pada berkas-berkas lembar-sebar (spreadsheet),
pangkal-data (database), pengolahan kata, citra yang dipampat
(dikompres), juga pemampatan berkas dengan teknik tertentu yang memanfaatkan
struktur data.
1. Larik (Array)
Larik
(Bahasa Inggris: array), dalam ilmu komputer, adalah suatu tipe data
terstruktur yang dapat menyimpan banyak data dengan suatu nama yang sama dan
menempati tempat di memori yang berurutan (kontinu) serta bertipe data sama
pula.
Larik dapat
diakses berdasarkan indeksnya. Indeks larik umumnya dimulai dari 0 dan ada pula
yang dimulai dari angka bukan 0. Pengaksesan larik biasanya dibuat dengan
menggunakan perulangan (looping).
- Larik Satu Dimensi
Larik satu
dimensi merupakan jenis larik dasar dan jenis larik yang paling sering digunakan,
pemakaian larik satu dimensi terutama dipakai dalam tipe data string (terutama
dalam bahasa Bahasa pemrograman C).
- Larik Dua Dimensi
Larik dua
dimensi merupakan tipe larik yang lain. Larik dua dimensi sering dipakai untuk
merepresentasikan tabel dan matriks dalam pemrograman.
Larik dalam
beberapa bahasa pemrograman
- Bahasa Pascal
Larik dalam
bahasa Pascal dapat didefinisikan dengan indeks awal dan indeks akhirnya.
Contoh:
program
larik;
var arr: array[1..10] of integer; //larik dengan indeks awal 1 dan indeks akhir 10
begin
arr[1] := 5; //memasukkan nilai ke indeks 1
writeln(arr[i]); //mencetak angka 5
end.
var arr: array[1..10] of integer; //larik dengan indeks awal 1 dan indeks akhir 10
begin
arr[1] := 5; //memasukkan nilai ke indeks 1
writeln(arr[i]); //mencetak angka 5
end.
- Bahasa C
Larik dalam
bahasa C selalu dimulai dari indeks 0. Larik dapat didefinisikan secara statik
atau dinamik. Jika didefinisikan statik, ukuran larik akan tetap dari awal
program hingga akhir program. Jika didefinisikan dinamik, ukuran larik dapat
berubah selama program berjalan karena memesan tempat pada memori heap. Proses
pemesanan tempat pada memori disebut dengan alokasi. Sedangkan proses
pembebasan memori yang sudah dipesan disebut dengan dealokasi.
Contoh larik
statik:
#include
<stdio.h>
int main(){
int arr[10]; //indeks awal 0 dan indeks akhir 9
arr[0] = 5;
printf(“%d\n”, arr[0]);
}
int main(){
int arr[10]; //indeks awal 0 dan indeks akhir 9
arr[0] = 5;
printf(“%d\n”, arr[0]);
}
Contoh larik
dinamik:
#include <malloc.h>
int main(){
int * arr;
arr = (int *) malloc(10 * sizeof(int)); //memesan 10 tempat pada memori
arr[0] = 5;
free(arr); //menghancurkan larik. Memori pada heap dibebaskan
arr = (int *) malloc(5 * sizeof(int)); //memesan 5 tempat baru pada memori
free(arr); //di akhir program jangan lupa untuk menghancurkan larik dinamik
}
#include <malloc.h>
int main(){
int * arr;
arr = (int *) malloc(10 * sizeof(int)); //memesan 10 tempat pada memori
arr[0] = 5;
free(arr); //menghancurkan larik. Memori pada heap dibebaskan
arr = (int *) malloc(5 * sizeof(int)); //memesan 5 tempat baru pada memori
free(arr); //di akhir program jangan lupa untuk menghancurkan larik dinamik
}
- Bahasa Java
Dalam bahasa
Java tipe data larik direpresentasikan sebagai sebuah objek khusus. Karena itu
pada bahasa Java larik yang dibuat selalu bersifat dinamik. Namun walaupun
bersifat dinamik, larik pada bahasa Java tidak perlu dihancurkan karena proes
penghancuran dilakukan secara otomatis melalui suatu prosedur yang disebut
dengan Pengumpulan sampah (Inggris: Garbage Collecting). Sama seperti
bahasa C, indeks larik selalu dimulai dari 0.
Contoh:
public class
larik {
public static void main(String args[]) {
int[] arr = new arr[10];
arr[0] = 5;
System.out.println(arr[0]);
}
}
public static void main(String args[]) {
int[] arr = new arr[10];
arr[0] = 5;
System.out.println(arr[0]);
}
}
- PHP
Sama seperti
di JAVA larik di PHP juga merupakan sebuah object lebih tepatnya lagi map
terorder. Ada dua tipe larik di PHP, indexed array (simple array)
dan associated array (value array). Di PHP, element larik bisa
berupa string, Bilangan, boolean, dan semua tipe data primitif lainnya,
termasuk larik juga bisa menjadi element larik lainnya.
Cara medefinisikan larik:
Cara medefinisikan larik:
#mendefinisikan
array kosong
$larik = array();
$larik = array();
Contoh
indexed array (simple array):
$jam =
array(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12);
$hari = array(‘senin’, ‘selasa’, ‘selasa’, ‘rabu’, ‘kamis’, ‘jumat’, ‘sabtu’);
$hari = array(‘senin’, ‘selasa’, ‘selasa’, ‘rabu’, ‘kamis’, ‘jumat’, ‘sabtu’);
Contoh
associated array:
$bulan =
array(’1′=>’January’, ’2′=>’February’, ’3′=>’Maret’, ’4′=>’April’);
$komponenKalender
= array(
‘bulan’=> array(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ,10 , 11, 12),
‘hari’ => array(‘senin’, ‘selasa’, ‘selasa’, ‘rabu’, ‘kamis’, ‘jumat’, ‘sabtu’)
);
‘bulan’=> array(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ,10 , 11, 12),
‘hari’ => array(‘senin’, ‘selasa’, ‘selasa’, ‘rabu’, ‘kamis’, ‘jumat’, ‘sabtu’)
);
2. Stack
(Tumpukan)
Dalam ilmu
komputer, stack atau tumpukan merupakan sebuah koleksi objek yang menggunakan
prinsip LIFO (Last In First Out), yaitu data yang terakhr kali
dimasukkan akan pertama kali keluar dari stack tersebut. Stack dapat
diimplementasikan sebagai representasi berkait atau kontigu (dengan tabel fix).
Ciri Stack :
* Elemen TOP
(puncak) diketahui
* penisipan dan penghapusan elemen selalu dilakukan di TOP
* LIFO
Pemanfaatan Stack :
* penisipan dan penghapusan elemen selalu dilakukan di TOP
* LIFO
Pemanfaatan Stack :
*
Perhitungan ekspresi aritmatika (posfix)
* algoritma backtraking (runut balik)
* algoritma rekursif
Operasi Stack yang biasanya :
a. Push (input E : typeelmt, input/output data : stack): menambahkan sebuah elemen ke stack
b. Pop (input/output data : stack, output E : typeelmt ) : menghapus sebuah elemen stack
c. IsEmpty ()
d. IsFull ()
e. dan beberapas selektor yang lain
* algoritma backtraking (runut balik)
* algoritma rekursif
Operasi Stack yang biasanya :
a. Push (input E : typeelmt, input/output data : stack): menambahkan sebuah elemen ke stack
b. Pop (input/output data : stack, output E : typeelmt ) : menghapus sebuah elemen stack
c. IsEmpty ()
d. IsFull ()
e. dan beberapas selektor yang lain
3. Pohon
(Tree)
Dalam ilmu
komputer, sebuahPohon adalah suatu struktur data yang digunakan secara luas yang
menyerupai struktur pohon dengan sejumlah simpul yang terhubung.
- Simpul (node)
Sebuah
Simpul dapat mengandung sebuah nilai atau suatu kondisi atau menggambarkan
sebuah struktur data terpisah atau sebuah bagian pohon itu sendiri. Setiap
simpul dalam sebuah pohon memiliki nol atau lebih simpul anak (child nodes),
yang berada dibawahnya dalam pohon (menurut perjanjian, pohon berkembang ke
bawah, tidak seperti yang dilakukannya di alam). Sebuah simpul yang memiliki
anak dinamakan simpul ayah (parent node) atau simpul leluhur (ancestor
node) atau superior. Sebuah simpul paling banyak memiliki satu ayah. Tinggi
dari pohon adalah panjang maksimal jalan ke sebuah daun dari simpul tersebut.
Tinggi dari akar adalah tinggi dari pohon. Kedalaman dari sebuah simpul adalah
panjang jalan ke akarnya dari simpul tersebut.
- Akar (Root nodes)
Simpul yang
paling atas dalam pohon adalah akar (root node). Menjadi simpul teratas,
simpul akar tidak akan memiliki orang tua. Ini merupakan simpul di mana
biasanya merupakan tempat untuk memulai operasi dalam pohon (walaupun beberapa
algoritma dimulai dengan daun dan berakhir pada akar). Semua simpul yang lain
dapat dicapai dari akar dengan menelusuri pinggiran atau pranala. (Dalam
definisi resmi, setiap jalan adalah khas). Dalam diagram, ini secara khusus di
gambar paling atas. Di beberapa pohon, seperti heap, akar memiliki sifat
khusus. Setiap simpul dalam sebuah pohon dapat dilihat sebagai akar dari sub
pohon yang berakar pada simpul tersebut.
- Daun (Leaf nodes)
Semua simpul
yang berada pada tingkat terendah dari pohon dinamakan daun (leaf node).
Sejak mereka terletak pada tingkat paling bawah, mereka tidak memiliki anak
satupun. Seringkali, daun merupakan simpul terjauh dari akar. Dalam teori
grafik, sebuah daun adalah sebuah sudut dengan tingkat 1 selain akar (kecuali
jika pohonnya hanya memiliki satu sudut; maka akarnya adalah daunnya juga).
Setiap pohon memiliki setidaknya satu daun. Dalam pohon berdasarkan genetic
programming sebuah daun (juga dibilang terminal) adalah bagian terluar dari
sebuah program pohon. Jika dibandingkan dengan fungsinya atau simpul dalam,
daun tidak memiliki argumen. Di banyak kasus dalam daun-GP input ke programnya.
- Simpul dalam (Internal nodes)
Sebuah
simpul dalam adalah semua simpul dari pohon yang memiliki anak dan bukan
merupakan daun. Beberapa pohon hanya menyimpan data didalam simpul dalam,
meskipun ini mempengaruhi dinamika penyimpanan data dalam pohon. Sebegai
contoh, dengan daun yang kosong, seseorang dapat menyimpan sebuah pohon kosong
dengan satu daun. Bagaimanapun juga dengan daun yang dapat menyimpan data,
tidak dimungkinkan untuk menyimpan pohon kosong kecuali jika seseorang
memberikan beberapa jenis penanda data di daun yang menandakan bahwa daun
tersebut seharusnya kosong (dengan demikian pohon itu seharusnya kosong juga).
Sebaliknya, beberapa pohon hanya menyimpan data dalam daun, dan menggunakan
simpul dalam untuk menampung metadata yang lain, seperti jarak nilai dalam sub
pohon yang berakar pada simpul tersebut. Jenis pohon ini berguna untuk jarak
yang meragukan.
- Sub pohon (Subtrees)
Sebuah sub
pohon adalah suatu bagian dari pohon struktur data yang dapat dilihat sebagai
sebuah pohon lain yang berdiri sendiri. Simpul apapun dalam pohon P, bersama
dengan seluruh simpul dibawahnya, membentuk sebuah sub pohon dari P. Sub pohon
yang terhubung dengan akar merupakan keseluruhan pohon tersebut. Sub pohon yang
terhubung dengan simpul lain manapun dinamakan sub pohon asli (proper
subtree).
- Penyusunan pohon
Terdapat dua
jenis pohon. Sebuah pohon tidak terurut (unordered tree) adalah sebuah pohon
dalam arti struktural semata-mata, yang dapat dikatakan memberikan sebuah
simpul yang tidak memiliki susunan untuk anak dari simpul tersebut. Sebuah
pohon dengan suatu susunan ditentukan, sebagai contoh dengan mengisi bilangan
asli berbeda ke setiap anak dari simpul tersebut, dinamakan sebuah pohon
terurut (ordered tree), dan struktur data yang dibangun didalamnya dinamakan
pohon terurut struktur data (ordered tree data structures). Sejauh ini
pohon terurut merupakan bentuk umum dari pohon struktur data. Pohon biner
terurut merupakan suatu jenis dari pohon terurut.
- Hutan
Sebuah hutan
adalah sebuah himpunan yang terdiri dari pohon terurut. Lintasan inorder,
preorder, dan postorder didefinisikan secara rekursif untuk hutan.
- inorder
1. lewati inorder hutan yang dibentuk oleh sub pohon yang pertama dalam hutan, jika ada
2. kunjungi akar dari pohon pertama.
3. lewati inorder hutan yang dibentuk oleh sisa pohon dalam hutan, jika ada.
1. lewati inorder hutan yang dibentuk oleh sub pohon yang pertama dalam hutan, jika ada
2. kunjungi akar dari pohon pertama.
3. lewati inorder hutan yang dibentuk oleh sisa pohon dalam hutan, jika ada.
- preorder
1. kunjungi akar dari pohon pertama.
2. lewati preorder hutan yang dibentuk oleh sub pohon yang pertama dalam hutan, jika ada
3. lewati preorder hutan yang dibentuk oleh sisa pohon dalam hutan, jika ada.
1. kunjungi akar dari pohon pertama.
2. lewati preorder hutan yang dibentuk oleh sub pohon yang pertama dalam hutan, jika ada
3. lewati preorder hutan yang dibentuk oleh sisa pohon dalam hutan, jika ada.
- postorder
1. lewati postorder hutan yang dibentuk oleh sub pohon yang pertama dalam hutan, jika ada
2. lewati postorder hutan yang dibentuk oleh sisa pohon dalam hutan, jika ada.
3. kunjungi akar dari pohon pertama.
1. lewati postorder hutan yang dibentuk oleh sub pohon yang pertama dalam hutan, jika ada
2. lewati postorder hutan yang dibentuk oleh sisa pohon dalam hutan, jika ada.
3. kunjungi akar dari pohon pertama.
- Penggambaran pohon
Ada banyak
cara untuk menggambarkan pohon; pada umumnya penggambaran mewakili simpul sebagai
rekor yang dialokasikan pada heap (bedakan dengan heap struktur data) yang
mengacu pada anaknya, ayahnya, atau keduanya, atau seperti data materi dalam
array, dengan hubungan diantaranya ditentukan oleh posisi mereka dalam array
(contoh binary heap).
- Pohon sebagai grafik
Dalam teori
grafik, sebuah pohon adalah sebuah grafik asiklis yang terhubung. Pohon yang
berakar merupakan sebuah grafik dengan sudut tunggal diluar sebagai akar. Dalam
kasus ini, dua sudut apapun yang terhubung dengan sebuah sisi mewarisi hubungan
orang tua dan anak. Sebuah grafik asiklis dengan bermacam-macam komponen yang
terhubung atau himpunan dari pohon-pohon yang berakar kadang-kadang dipanggil
hutan.
- Metode traversal
Melangkah
melalui materi dari pohon, dengan arti dari hubungan antara orang tua dan anak,
dinamakan menelusuri pohon, dan tindakannya adalah sebuah jalan dari pohon.
Seringkali, sebuah operasi mungkin dapat dilakukan sebagai penunjuk ysng
mengacu pada simpul khusus. Sebuah penelusuran dimana setiap simpul ayah dikunjungi
sebelum anaknya dinamakan pre-order walk, yaitu sebuah penelusuran
dimana anaknya dikunjungi sebelum ayahnya masing-masing dinamakan post-order
walk.
- Operasi umum
* Menghitung
seluruh materi (item)
* Pencarian untuk sebuah materi
* Menambahkan sebuah materi pada sebuah posisi tertentu dalam pohon
* Menghapus sebuah materi
* Mengeluarkan seluruh bagian dari sebuah pohon pruning
* Menambahkan seluruh bagian ke sebuah pohon grafting
* Menemukan akar untuk simpul apapun
* Pencarian untuk sebuah materi
* Menambahkan sebuah materi pada sebuah posisi tertentu dalam pohon
* Menghapus sebuah materi
* Mengeluarkan seluruh bagian dari sebuah pohon pruning
* Menambahkan seluruh bagian ke sebuah pohon grafting
* Menemukan akar untuk simpul apapun
- Penggunaan umum
*
Memanipulasi data secara hierarki
* Membuat informasi mudah untuk dicari
* Memanipulasi data sorted lists
* Membuat informasi mudah untuk dicari
* Memanipulasi data sorted lists
Posting Komentar