02. Berpikir Komputasional - Struktur Data dan Algoritma Dasar - Informtaika Kelas X.pdf

Informatika Fase E

1. Dasar-dasar Struktur Data dan
dan Algoritma
Struktur data dan algoritma adalah fondasi penting dalam pengembangan
perangkat lunak modern. Keduanya berinteraksi erat, memungkinkan kita
membangun aplikasi yang efisien dan memecahkan masalah komputasi
kompleks.
by Iskandar Patue

2. Apa itu Struktur Data?
Penyimpanan Terorganisir
Cara terstruktur untuk menyimpan dan
mengelola data agar mudah diakses.
Efisiensi Operasi
Memungkinkan akses, modifikasi, dan
penghapusan data secara efisien.
Pengaruh Kinerja
Mempengaruhi kompleksitas waktu
dan ruang algoritma secara langsung.
Aplikasi Nyata
Digunakan untuk data pelanggan,
katalog produk, atau jejaring sosial.

3. Struktur Data Umum: Array & Linked List
Array: Koleksi Terindeks
Array adalah koleksi elemen dengan indeks berurutan. Akses elemen sangat
cepat (O(1)), namun ukurannya bersifat tetap setelah dideklarasikan. Ideal
untuk data berukuran tetap yang sering diakses berdasarkan posisi.
Linked List: Elemen Terhubung
Linked List terdiri dari elemen (node) yang terhubung secara sekuensial
melalui pointer. Ukurannya dinamis, dan penyisipan atau penghapusan
elemen sangat efisien (O(1)). Cocok untuk daftar yang sering dimodifikasi.

4. Struktur Data Umum: Stack & Queue
Stack (Tumpukan): LIFO
Stack beroperasi dengan prinsip Last-In, First-Out (LIFO). Elemen terakhir yang masuk adalah yang pertama keluar. Contoh paling umum adalah fitur undo/redo pada aplikasi atau tumpukan piring.

5. Struktur Data Lanjut: Tree & Graph
Tree (Pohon): Hierarkis
Tree adalah struktur data hierarkis non-linear. Setiap node memiliki satu parent
dan nol atau lebih children. Binary Search Tree (BST) memungkinkan pencarian,
penyisipan, dan penghapusan data dengan kompleksitas O(log n), sangat efisien
untuk data terurut.
Graph (Graf): Jaringan
Graph terdiri dari kumpulan simpul (nodes/vertices) dan tepi (edges) yang
menghubungkannya. Graph digunakan untuk memodelkan hubungan kompleks
seperti jejaring sosial, peta navigasi, atau jaringan komputer. Analisis graph
seringkali memiliki kompleksitas tinggi.

6. Apa itu Algoritma?
Instruksi Langkah Demi Langkah
Algoritma adalah serangkaian instruksi yang jelas dan terdefinisi untuk
menyelesaikan masalah atau komputasi.
Memproses Data
Algoritma memproses data, seringkali menggunakan struktur data tertentu
untuk penyimpanan dan pengambilan yang efisien.
Efisiensi Kritis
Efisiensi suatu algoritma sangat krusial untuk kinerja sistem, terutama saat
menangani data besar.

7. Analisis Algoritma: Notasi Big O
Notasi Big O adalah cara untuk mengukur kinerja (waktu dan ruang) sebuah algoritma berdasarkan ukuran input (n). Ini membantu
kita memahami bagaimana waktu eksekusi atau penggunaan memori algoritma akan meningkat seiring bertambahnya ukuran
data.
•O(1):Konstan, tidak bergantung pada ukuran input (terbaik).
•O(log n):Logaritmik, sangat efisien untuk input besar.
•O(n):Linear, kinerja berbanding lurus dengan input.
•O(n log n):Baik untuk pengurutan data besar.
•O(n^2):Kuadratik, kurang efisien untuk input besar (terburuk).

8. Algoritma Umum: Sorting (Pengurutan)
QuickSort
Rata-rata O(n log n), QuickSort sangat
cepat untuk himpunan data besar.
Menggunakan strategi "bagi dan
taklukkan" untuk memisahkan elemen.
MergeSort
Dengan kompleksitas O(n log n) dalam
semua kasus, MergeSort adalah algoritma
pengurutan yang stabil dan dapat
diprediksi.
Bubble Sort
O(n^2), Bubble Sort sederhana namun
tidak efisien untuk data besar. Elemen
"menggelembung" ke posisi yang benar
secara bertahap.

9. Algoritma Umum: Searching (Pencarian)
Binary Search (Pencarian Biner)
Dengan kompleksitas O(log n), Pencarian Biner sangat cepat untuk data
yang sudah terurut. Algoritma ini terus membagi dua ruang pencarian,
mengurangi jumlah perbandingan secara eksponensial.
Linear Search (Pencarian Linear)
Pencarian Linear memiliki kompleksitas O(n), memeriksa setiap elemen
dalam daftar secara berurutan. Metode ini cocok untuk data yang tidak
terurut atau ketika daftar sangat kecil.

10. Kesimpulan: Fondasi Pengembangan Perangkat Lunak
Lunak
1
Inovasi Teknologi
2
Pilihan Tepat
3
Pemahaman Mendalam
4
Pasangan Tak Terpisahkan
Struktur data dan algoritma adalah pasangan tak terpisahkan, membentuk fondasi pengembangan perangkat lunak yang efisien dan
andal. Pemahaman mendalam tentang konsep ini sangat penting untuk membangun sistem yang kuat. Dengan memilih struktur data
dan algoritma yang tepat untuk setiap masalah, kita dapat mengoptimalkan kinerja aplikasi. Menguasai bidang ini membuka pintulebar
menuju inovasi teknologi yang tak terbatas.