Buku Ajar dan Panduan Praktikum Struktur Data Genap / 2014 ... · Buku Ajar dan Panduan Praktikum...
Transcript of Buku Ajar dan Panduan Praktikum Struktur Data Genap / 2014 ... · Buku Ajar dan Panduan Praktikum...
Buku Ajar dan Panduan Praktikum Struktur Data
Genap / 2014
1
Hermawan, T. Informatika UTM
Buku Ajar & Panduan Praktikum
STRUKTUR DATA
Tujuan,
1. Mahasiswa dapat memahami implementasi struktur data & algoritma
pemrograman
2. Mahasiswa dapat mengimplementasikan struktur data secara efisien
untuk membangun informasi secara dinamis
3. Mahasiswa dapat mengimplementasikan pemrograman Java dan Tools
pendukungnya
Modul Praktikum,
1. Tipe data Primitif, Abstrak dan Collection
2. Manipulasi String dan File
3. Dynamic List, Stack & Queue
4. Binary Tree
5. Searching dan Sorting
6. Tree, Graph & Traversal
Kebutuhan Software,
1. Java IDE :Netbeans Minimum V.6.0 atau Java Creator
2. Java Minimum SDK V.1.6 (direkomendasikan JDK keluaran SUN Oracle)
Buku Ajar dan Panduan Praktikum Struktur Data
Genap / 2014
2
Hermawan, T. Informatika UTM
Literatur,
1. Mark A l l e n Weiss. Data Structures and Algorithm Analysis in Java,
Florida International University, Pearson 2012.
2. Michael T. Goodrich, Roberto Tamassia. Data Structures and Algorithms
in Java Fifth Edition International Student Version , Department of
Computer Science University of California, Irvine, John Willey & Son 2011.
Buku Ajar dan Panduan Praktikum Struktur Data
Genap / 2014
3
Hermawan, T. Informatika UTM
Modul 1: Tipe data Primitif, Abstrak Dan
Koleksi
Tujuan Instruksi Khusus:
Mahasiswa dapat memahami penggunaan tipe data baik primitif, abstrak
dan Koleksi
Mahasiswa dapat memahami penggunaan bahasa pemrograman Java
secara sederhana dan Tools yang digunakan.
Teori
Pada umumnya dalam setiap bahasa pemrograman berorientasi obyek terdapat
tiga level tipe data, yaitu:
1. Tipe data primitif
2. Tipe data abstrak (Obyek)
3. Tipe data Collection
Tipe data Primitif
Tipe data Primitif mulai dikenal pada bahasa pemrograman prosedural
seperti: Pascal, C, atau Basic. Dimana tipe data ini memiliki ukuran memori yang
tetap dan pasti, diantaranya:
Integer : byte (8 byte), short (16 b), int (32 b), long (64 b)
Floating point: float (32 byte), double(64 b), decimal(128 b), bigDecimal(256 b)
Booleans: boolean(1 bit)
Characters: char(1 byte)
Buku Ajar dan Panduan Praktikum Struktur Data
Genap / 2014
4
Hermawan, T. Informatika UTM
String: (koleksi dari char )
Kita dapat melakukan pengujian penggunaan memori dari tipe data primitif,
sebagaimana contoh pada listing bahasa pemrograman java berikut pada Gambar
1,
Gambar 1. Tipe data Integer
30 byte of integer used:1073741824
30 byte of integer used:1.073741824E9
32 byte of integer used:2147483647
64 byte of integer used:2147483647
Class IntegerTest{
public static void main(String[] args) {
double d = Math.pow(2, 30);
int i = (int)d;
System.out.println("30 byte of integer used:"+i);
System.out.println("30 byte of integer used:"+d);
d = Math.pow(2, 32);
i = (int)d;
System.out.println("32 byte of integer used:"+i);
d = Math.pow(2, 64);
i = (int)d;
System.out.println("64 byte of integer used:"+i);
}
}
Buku Ajar dan Panduan Praktikum Struktur Data
Genap / 2014
5
Hermawan, T. Informatika UTM
Dari listing program dan pengujiannya didapatkan bahwasanya ukuran
memori untuk integer int(32 byte), sehingga apabila ditambahkan melebihi
kapasitasnya akan berhenti pada nilai 2147483647 yang merupakan 232 – 1 yang
mewakili nilai maksimal dari 32 byte.
Contoh program lainnya Gambar 2 untuk operasional karakter dan string pada
tipe data primitif:
Gambar 2. Tipe data Karakter
Dari listing program Gambar 2 ditunjukkan hasil bahwasanya tipe data char
hanya bisa diberikan satu karakter, sedangkan String merupakan set kumpulan
dari karakter yang berindeks.
Char: A(A) Char B:B
String S:AB
Char A:A
Char B:B
public class CharTest {
public static void main(String[] arg){
char ch_a = 'A';
char ch_b = 'B';
char ch_c = 'ABC';
System.out.println("Char: A("+ch_a+") Char B:"+ch_b);
String s = Character.toString(ch_a)+Character.toString(ch_b);
System.out.println("String S:"+s);
ch_a = s.charAt(0);
System.out.println("Char A:"+ch_a);
ch_b = s.charAt(1);
System.out.println("Char B:"+ch_b);
}
}
Buku Ajar dan Panduan Praktikum Struktur Data
Genap / 2014
6
Hermawan, T. Informatika UTM
Operasional tipe data primitif terbatas pada jenis tipe datanya, sehingga
diperlukan konversi atau Casting untuk merubahnya apabila dibutuhkan
penggabungan operasional pada tipe data.
Base Type Class
Name
Creation Access
byte Byte n = new Byte((byte)34); n.byteValueOf()
short Short n = new Short((short)10); n.shortValueOf()
int Integer n = new Integer(1045); n.intValueOf()
long Long n = new Long(10849L); n.longValueOf()
float Float n = new Float(3.934F); n.floatValueOf()
double Double N = new Double{3.934}; n.doubleValueOf()
Gambar 3. Casting Variabel berbeda tipe data
nilai byte dari karakter a -> byte b: 65
nilai karakter konversi byte b -> char a: A
Public class Casting {
public static void main(String[] arg){
char ch_a = 'A';
byte b = (byte)ch_a;
ch_a = (char)b;
System.out.println("nilai byte dari karakter a -> byte b: "+b);
System.out.println("nilai karakter konversi byte b -> char a: "+ch_a);
}
}
Buku Ajar dan Panduan Praktikum Struktur Data
Genap / 2014
7
Hermawan, T. Informatika UTM
Tipe Data Abstrak (Obyek)
Tipe data Obyek mulai digunakan pada pemrograman prosedural pascal
ataupun C dengan penggunaan tipe data abstrak dan pointer, yaitu record, struct
untuk tipe data kelompok serta pointer untuk penciptaan tipe data dinamis. Pada
perkembangannya bahasa pemrograman berorientasi obyek menggunakannya
untuk tipe data Obyek dimulai pada bahasa pemrograman LISP dan kemudian
disusul Java.
Tipe data ini dapat merepresentasikan kelompok tipe data dengan beragam tipe
primitif yang bisa diciptakan secara dinamis:
Contoh untuk Pascal
Gambar 4. Tipe data Abstrak menggunakan Record pada Pemrograman Bahasa
Pascal
Sedangkan pada Java yang sepenuhnya berbasis obyek dengan menggunakan
Class dimana obyek tidak hanya atribut variabel tetapi juga methode.
Type
Str25 = String[25];
TBookRec =
Record
Title, Author,
ISBN : Str25;
Price : Real;
End;
Var
myBookRec : TBookRec;
Buku Ajar dan Panduan Praktikum Struktur Data
Genap / 2014
8
Hermawan, T. Informatika UTM
Contoh penggunaan tipe data abstrak dalam bahasa pemrograman Java:
Gambar 5. Tipe data Abstrak menggunakan Object Java
Dari hasil listing Gambar 5 didapatkan bahwasanya tipe data abstrak dapat
diberikan masukan baik berupa angka Integer ataupun String sehingga bersifat
Content of String for integer is: 33
Contents of String are: my age 33
public class ObyekADT{
Object storedValue;
public Object read( ) {
return storedValue;
}
public void write( Object x ) {
storedValue = x;
}
public static void main(String[] args) {
ObyekADT adt1 = new ObyekADT();
adt1.write(33);
String vi = (String) adt1.read().toString();
System.out.println( "Contents of String for integer is: " + vi );
ObyekADT adt2 = new ObyekADT();
adt2.write( "my age " );
String vs = (String) adt2.read();
System.out.println( "Contents of String are: " + vs + vi );
}
}
Buku Ajar dan Panduan Praktikum Struktur Data
Genap / 2014
9
Hermawan, T. Informatika UTM
dinamis. Karena itu tipe data abstrak memiliki ukuran memori yang dinamis atau
adaptif sesuai dengan masukan yang diberikan.
Tipe data Koleksi (Collection)
Koleksi adalah tipe data yang berupa rangkaian atau kumpulan data
ataupun obyek yang berindeks. Terdapat tiga tipe dasar koleksi di Java yaitu:
1. Array, koleksi statis dengan ukuran tetap dan hanya bisa mengelompokkan
tipe data yang sama.
2. List, koleksi dinamis dengan ukuran adaptif dan bisa mengelompokkan
tipe data yang sama ataupun berbeda
3. Map, koleksi dinamis dengan ukuran adaptif dan bisa mengelompokkan
tipe data yang sama ataupun berbeda dengan menggunakan pasangan
<key, value>.
Contoh tipe data Array,
Buku Ajar dan Panduan Praktikum Struktur Data
Genap / 2014
10
Hermawan, T. Informatika UTM
Array satu dimensi:
Gambar 6. Koleksi Array Satu Dimensi
9,4,6,1,1,9,3,10,0,5
class Array{
int index = 10;
int [] arr= new int[index];
public void setArray(int val){
for (int i=0;i<val;i++){
Random rand= new Random();
int randomNum = rand.nextInt(val + 1);
arr[i]= randomNum;
System.out.print(randomNum+",");
}
}
public int getArray(int index){
return arr[index];
}
public static void main(String[] arg){
Array myarray = new Array();
myarray.setArray(10);
}
}
Buku Ajar dan Panduan Praktikum Struktur Data
Genap / 2014
11
Hermawan, T. Informatika UTM
Array dua dimensi atau matriks:
Gambar 7. Koleksi Matriks Dua Dimensi
6|9|9|2|6|1|5|8|0|2
9|4|8|7|4|6|8|1|8|9
2|6|2|6|0|6|6|10|1|4
3|4|0|3|10|1|10|9|8|7
1|2|9|6|8|10|10|4|10|7
9|2|6|4|1|3|4|9|9|8
5|7|3|1|6|4|5|0|8|2
6|2|10|4|4|2|0|3|2|10
2|5|5|6|3|5|2|9|1|9
8|8|3|4|9|3|2|7|6|7
public class Matrik { int bar = 10; int kol = 10; double [][] mtr = new double[bar][kol]; public void setMatrix(int row,int col, int val){ for (int i=0;i<row;i++){ for (int j=0;j<col;j++){ Random rand= new Random(); int randomNum = rand.nextInt(val + 1); printMatrix(j,col,randomNum); mtr[i][j]= randomNum; } } } public double getMatrix(int row, int col){ return mtr[row][col]; } public void printMatrix(int index,int col, int val){ if(index!=col-1){ System.out.print(val+"|"); } else{ System.out.print(val+"\n"); } } public static void main(String[] arg){ Matrik myMatrik = new Matrik(); myMatrik.setMatrix(10, 10, 10); } }
Buku Ajar dan Panduan Praktikum Struktur Data
Genap / 2014
12
Hermawan, T. Informatika UTM
Koleksi List & Map
Gambar 8. Koleksi List dan Map
adi|technic|1
eko|technic|3
zaid|technic|5
import java.util.ArrayList; import java.util.HashMap; import java.util.List; public class Student { String name; String faculty; int level; static List listOfStudents = new ArrayList(); public String toString(){ return this.name+"|"+this.faculty+"|"+this.level; } Student(String pname, String pfaculty, int plevel){ this.name=pname; this.faculty=pfaculty; this.level=plevel; } public static void main(String[] args) { HashMap<String, List> mapOfStudents = new HashMap<String,List>(); List<Student> ls = new ArrayList<>(); Student s = new Student("adi", "technic", 1); ls.add(s); s = new Student("eko", "technic", 3); ls.add(s); s = new Student("zaid", "technic", 5); ls.add(s); mapOfStudents.put("mahasiswa teknik", ls); List result = mapOfStudents.get("mahasiswa teknik"); for(int i=0; i<result.size(); i++){ System.out.println(result.get(i).toString()); } } }
Buku Ajar dan Panduan Praktikum Struktur Data
Genap / 2014
13
Hermawan, T. Informatika UTM
Instruksi Praktikum,
1. Pelajari teori terkait pembahasan, dan lakukan pengujian kode program
untuk mengerti pembahasan terkait dan implementasi pemrogramannya
Tugas Pendahuluan,
1. Jawablah Pertanyaan berikut terkait tipe data primitif dan tipe data abstrak:
Apa yang dimaksud dengan tipe data primitif dan tipe data abstrak,
jelaskan perbedaan antara kedua tipe data tersebut
Kapan anda bisa mengimplementasikan keduanya...?
2. Apa yang dimaksud dengan koleksi, sebutkan dan jelaskan tipe data koleksi
tersebut...!
Tugas Praktikum,
1. Buatlah program java untuk pemetaan data mahasiswa yang memiliki
daftar nilai prestasi akademik tiap semesternya sebagaimana ditunjukkan
pada class diagram berikut:
Buku Ajar dan Panduan Praktikum Struktur Data
Genap / 2014
14
Hermawan, T. Informatika UTM
Gunakan konsep tipe data primitif, abstrak dan koleksi untuk mengolah
entitas tersebut, sesuai dengan ketentuan yang diinginkan:
Program studi memiliki banyak mahasiswa, dan tiap-tiap mahasiswa
memiliki daftar prestasi akademik tiap semesternya.
Tampilkan operasional program sehingga menghasilkan Struktur
tampilan, sebagaimana contoh berikut:
class mahasiswa
Studi
- fakultas: String
- prodi: String
Mahasiswa
- alamat: String
- nama: String
- tingkat: int
Prestasi
- ip: double
- semester: int1..*1
0..*
1
Buku Ajar dan Panduan Praktikum Struktur Data
Genap / 2014
15
Hermawan, T. Informatika UTM
Fakultas Teknik Prodi Informatika
nama: Ahmad Haris
nim : 120411100001
alamat: Surabaya
tingkat: 4
IP semester 1 : 3.9
IP semester 2 : 3.4
IP semester 3 : 3.7
IP semester 4 : 3.8
nama: Nanda Nahdlyatur
nim : 130411100002
alamat: Lamongan
tingkat: 2
IP semester 1 : 3.8
IP semester 2 : 3.5