Struktur Algoritma

A.      Pengantar Algoritma Dan Program

1.       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 Jafar Muhammad Ibnu Musa Al-Khuwarizmi. Al-Khuwarizmi dibaca orang barat menjadi Algorism. Al-Khuwarizmi menulis buku yang berjudul Kitab Al Jabar Wal-Muqabala 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.       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.  

A.      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 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.

Perhatikan algoritma sederhana berikut :

Jika seseorang ingin mengirim surat kepada kenalannya di  tempat lain, langkah yang harus dilakukan adalah:

1.       Menyiapkan Peralatan Tulis 

2.       Menulis surat

3.       Surat dimasukkan ke dalam amplop tertutup

4.       Amplop ditempeli perangko secukupnya.

5.       Pergi ke Kantor Pos terdekat untuk mengirimkannya 

Algoritma menghitung luas persegi panjang:

1.       Masukkan panjang (P)

2.       Masukkan lebar (L)

3.       Luas   P * L

4.       Tulis Luas  

1.       Pembuatan algoritma mempunyai banyak keuntungan di antaranya: 

Pembuatan atau penulisan algoritma tidak tergantung pada bahasa pemrograman manapun, artinya penulisan algoritma independen dari bahasa pemrograman dan komputer yang melaksanakannya. 

Notasi                algoritma             dapat    diterjemahkan ke           dalam    berbagai              bahasa pemrograman.

Apapun bahasa pemrogramannya,  output yang akan dikeluarkan sama karena algoritmanya sama.  

2.       Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam membuat algoritma:

Teks algoritma berisi deskripsi langkah-langkah penyelesaian masalah. Deskripsi tersebut dapat ditulis dalam notasi apapun asalkan mudah dimengerti dan dipahami. 

Tidak ada notasi yang baku dalam penulisan teks algoritma seperti notasi bahasa pemrograman. Notasi yang digunakan dalam menulis algoritma disebut notasi algoritmik. 

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. 

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. pseudocode adalah kode yang mirip dengan instruksi kode program sebenarnya.

Algoritma         sebenarnya        digunakan           untuk    membantu         kita         dalam mengkonversikan suatu permasalahan ke dalam bahasa pemrograman. 

Algoritma merupakan hasil pemikiran konseptual, supaya dapat dilaksanakan oleh komputer, algoritma harus ditranslasikan ke dalam notasi bahasa pemrograman.  

B.      Definisi Program / Pemrograman 

Pemrograman adalah kumpulan instruksi-instruksi tersendiri yang biasanya disebut source code yang dibuat oleh programmer (pembuat program)

Program adalah kumpulan instruksi atau perintah yang disusun sedemikian rupa sehingga mempunyai urutan nalar yang tepat untuk menyelesaikan suatu persoalan.

(Menurut P. Insap Santosa) 

Bahasa Pemrograman adalah alat untuk membuat program

Contoh: C, C++, C#, Pascal, Basic, Perl, PHP, ASP, JHP, Java, dll.  

Unsur Pemrograman

1.       Input

Bagian ini merupakan proses untuk memasukkan data ke komputer melalui device yang ada misalnya keyboard, mouse, scanner dll. Program melakukan proses membaca data yang akan diolah dari device tersebut.

2.       Output

Bagian ini merupakan proses untuk menampilkan data yang telah diolah, melaporkan hasil pegolahan data melalui device seperti monitor, printer dll.

Program melakukan proses mencetak data ke device tersebut.

3.       Proses

Bagian ini merupakan proses mengolah data yang diinputkan dengan nenerapkan metode-metode, teknik-teknik, algoritma-algoritma yang ada. Proses ini menghasilkan data output yang akan dioutputkan kepada pengguna program. 

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)

Penerjemah Bahasa Pemrograman 

Untuk menterjemahkan bahasa pemrograman yang kita tulis maka diperlukan Compiler dan interpreter. 

Compiler adalah suatu program yang menterjemahkan bahasa program (Source code) ke dalam bahasa obyek (object code) secara keseluruhan program. 

Interpreter berbeda dengan Compiler, interpreter menganalisis dan mengeksekusi setiap baris dari program secara keseluruhan. Keuntungan dari interpreter adalah dalam eksekusi yang bisa dilakukan dengan segera. Tanpa melalui tahap kompilasi, untuk alas an ini interpreter digunakan pada saat pembuatan program berskala besar. 

Perbedaan Compiler dan interpreter.  

Paradigma Pemrograman :

1)      Pemrograman Prosedural

a.       Berdasarkan urutan-urutan, sekuensial

b.      Program adalah suatu rangkaian prosedur untuk memanipulasi data.  Prosedur merupakan kumpulan instruksi yang dikerjakan secara berurutan.

c.       Harus mengingat prosedur mana yang sudah dipanggil dan apa yang sudah diubah.

2)      Pemrograman Fungsional

a.       Berdasarkan teori fungsi matematika

b.      Fungsi merupakan dasar utama program.

3)      Pemrograman Terstruktur

a.       Secara berurutan dan terstrukrtur.

b.      Program dapat dibagai-bagi menjadi prosedur dan fungsi.

c.       Contoh: PASCAL dan C

4)      Pemrograman Modular

a.       Pemrograman ini membentuk banyak modul.

b.      Modul merupakan kumpulan dari prosedur dan fungsi yang berdiri sendiri

c.       Sebuah program dapat merupakan kumpulan modul-modul.

d.      Contoh: MODULA-2 atau ADA 

5)      Pemrograman Berorientasi Obyek

a.  Pemrograman berdasarkan prinsip obyek, dimana obyek memiliki data/variabel/property dan method/event/prosedur yang dapat dimanipulasi

b.      Contoh: C++, Object Pascal, dan Java.

6)      Pemrograman Berorientasi Fungsi

a.    Pemrograman ini berfokus pada suatu fungsi tertentu saja.  Sangat tergantung pada tujuan pembuatan bahasa pemrograman ini.

b.      Contoh: SQL (Structured Query Language), HTML, XML dan lain-lain.

7)      Pemrograman Deklaratif

a.  Pemrograman ini mendeskripsikan suatu masalah dengan pernyataan daripada memecahkan masalah dengan implementasi algoritma.

b.      Contoh: PROLOG 

A.      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 pemrograman bertujuan umum, yang dapat digunakan untuk berbagai aplikasi. Yang termasuk kelompok ini adalah bahasa Pascal, Basic dan C. Tentu saja pembagian ini tidak kaku. Bahasa-bahasa bertujuan khusus tidak berarti tidak bisa digunakan untuk aplikasi lain. Cobol misalnya, dapat juga digunakan untuk terapan ilmiah, hanya saja kemampuannya terbatas. Yang jelas, bahasa-bahasa 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:

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, PHP, C++, dan sebagainya.  

       

Share :

Tweet

More

Related Post