STRUKTUR DATA, ADT, dan STRUCT

PENGANTAR STRUKTUR DATA

Implementasi data dengan komputer  memerlukan hal-hal berikut:

1. Pemahaman masalah secara menyeluruh dan persiapan data
2. Keputusan operasi-operasi yang dilakukan terhadap data
3. Penyimpanan  data-data  pada  memori  sehingga tersimpan dan terstruktur secara logis, operasinya efisien
4. Pengambilan keputusan terhadap bahasa pemrograman mana yang paling cocok untuk jenis data yang ada

Perbedaan antara Tipe Data, Obyek Data dan Struktur Data. Tipe   data   adalah   jenis   data   yang   ditangani   oleh   suatu   bahasa pemrograman pada komputer.  Tiap-tiap bahasa pemrograman memiliki tipe data yang memungkinkan: 

1.  Deklarasi terhadap variabel tipe data tersebut
2. Menyediakan kumpulan operasi yang mungkin terhadap variabel bertipe data tersebut
3. Contoh tipe data di C? Java? Pascal? .NET?
4. Obyek Data adalah kumpulan elemen yang mungkin untuk suatu tipe data tertentu. Misalnya: tipe data integer mengacu pada obyek data -32768 s/d 32767, byte 0 s/d  255, string adalah kumpulan karakter maks 255 huruf

Struktur Data adalah cara penyimpanan dan pengorganisasian data-data pada  memori  komputer  maupun  file  pada  media  penyimpanan  secara efektif  sehingga  dapat  digunakan  secara  efisien,  termasuk  operasi-operasi di dalamnya. Di dalam struktur data kita berhubungan dengan 2 aktivitas:

  

1.   Mendeskripsikan kumpulan obyek data yang sah sesuai dengan tipe data yang ada
2.  Menunjukkan mekanisme kerja operasi-operasinya. Contoh:  integer (-32768 s/d 32767) dan jenis operasi yang diperbolehkan adalah +, -, *, /, mod, ceil, floor, <, >, != dsb. Struktur data = obyek data   + [operasi manipulasi] 

  Dengan pemilihan struktur data yang baik, maka problem yang kompleks dapat diselesaikan  dengan  algoritma  yang dapat  digunakan secara efisien, operasi-operasi penting dapat dieksekusi dengan sumber daya yang lebih kecil, memori lebih kecil, dan waktu eksekusi yang lebih cepat. Ciri algoritma yang baik menurut Donald E.Knuth: 

1. Input: ada minimal 0 input atau lebih
2. Ouput: ada minimal 1 output atau lebih
3. Definite: ada kejelasan apa yang dilakukan
4. Efective: langkah yang dikerjakan harus efektif
5. Terminate: langkah harus dapat berhenti (stop) secara jelas

Tidak semua struktur data baik dan sesuai.   Contoh  untuk problem data bank, problem pengurutan dan pencarian data berbeda.

ADT (Abstract Data Type) atau Tipe Data Bentukan

Bahasa pemrograman bisa memiliki tipe data:

1. Built-in : sudah tersedia oleh bahasa pemrograman tersebut  tidak berorientasi pada persoalan yang dihadapi.
2. UDT : User Defined Type, dibuat oleh pemrogram. Mendekati penyelesaian persoalan yang dihadapi Contoh: record pada Pascal, struct pada C, class pada Java
3. ADT : Abstract Data Type memperluas     konsep     UDT     dengan     menambahkan pengkapsulan atau enkapsulasi, berisi sifat-sifat dan operasioperasi yang bisa dilakukan terhadap kelas tersebut. Contohnya class pada Java. Bahasa C memiliki tipe data numerik dan karakter (seperti int, float, char dan  lain-lain).    Disamping  itu  juga  memiliki  tipe  data  enumerasi  dan structure.   Bagaimana jika ingin membuat tipe data baru? 

                  Untuk pembuatan tipe data baru digunakan keyword typedef, Bentuk umum:

Contoh 1 membuat tipe data baru dengan perintah typedef

#include  <stdio.h>

#include  <conio.h>

typedef int angka;

typedef float pecahan;

typedef char huruf;

void main(){

clrscr(); //system(“clr”);

angka umur;

pecahan pecah; huruf h;

huruf nama[10];

printf("masukkan umur anda  : ");

scanf("%d",&umur);

printf("Umur anda adalah  %d",umur);

printf("\nmasukkan bilangan pecahan  : ");

scanf("%f",&pecah);

printf("Bilangan pecahan  %f",pecah);

printf("\nmasukkan huruf  : ");

h=getche();

printf("\nHuruf anda  %c",h);

printf("\nmasukkan nama  : ");

scanf("%s",nama);

printf("Nama anda  %s",nama);

getch();

}

Hasil eksekusi program di atas

Tipe Data Struct

            Struct adalah tipe data bentukan yang berisi kumpulan variabel-variabel yang  bernaung  dalam  satu  nama  yang  sama  dan  memiliki  kaitan  satu sama lain. Berbeda dengan array hanya berupa kumpulan variabel yang bertipe data sama, struct bisa memiliki variabel-variabel yang bertipe data sama atau berbeda, bahkan bisa menyimpan variabel yang bertipe data array atau struct itu sendiri. Variabel-variabel  yang  menjadi  anggota  struct  disebut  dengan  elemen struct.

Bentuk umum:

typedef  struct{

tipe_data  <nama_var>;

tipe_data  <nama_var>;

}

Ilustrasi Struct

            Struct bisa diumpamakan sebagai sebuah obyek, misalnya: obyek Mahasiswa. Struct Mahasiswa memiliki property atau atribut atau variabel yang melekat padanya:

1.                  NIM yaitu karakter sejumlah 8

2.                  Nama yaitu karakter

3.                  IPK yaitu bilangan pecahan

Struct tidak memiliki operasi (method) atau function. Struct dapat digunakan dengan cara membuat variabel yang bertipe struct tersebut. Misalnya : variabel anton bertipe struct Mahasiswa, variabel erick bertipe struct Mahasiswa. Dengan demikian variabel anton dan erick memiliki NIM, Nama, dan IPK masing-masing

Pendeklarasian dan penggunaan Struct (1) (menggunakan typedef)

typedef  struct  Mahasiswa{

char  NIM[8];

char  nama[50];

float  ipk;

};

//untuk  menggunakan  struct  Mahasiswa  dengan  membuat  variabel  mhs  dan  mhs2 Mahasiswa  mhs,mhs2;

//untuk  menggunakan  struct  Mahasiswa  dengan  membuat  variabel  array  m; Mahasiswa  m[100];

Pendeklarasian dan penggunaan Struct (2) (tanpa menggunakan typedef)

struct{

char  NIM[8];

char  nama[50];

float  ipk;

}  mhs;

Berarti  kita  sudah mempunyai  variabel mhs  yang  bertipe  data  struct seperti diatas. Cara penggunaan struct dan pengaksesan elemen-elemennya:

1. penggunaan/pemakaian tipe data struct dilakukan dengan membuat suatu variabel yang bertipe data struct tersebut,
2.  pengaksesan   elemen   struct   dilakukan   secara   individual   dengan menyebutkan nama variabel struct diikuti dengan operator titik (.).

Misalnya dengan struct mahasiswa seperti contoh di atas, kita akan akses elemen-elemennya seperti contoh berikut: 

Contoh 2 membuat struct dan pengaksesan elemennya

#include  <stdio.h>

#include  <conio.h>

//Pendeklarasian tipe data baru struct Mahasiswa

typedef struct Mahasiswa{

char NIM[9];

char nama[30];

float ipk;

};

void main(){

//Buat variabel mhs bertipe data Mahasiswa Mahasiswa mhs;

clrscr();

printf("NIM  = ");

scanf("%s",mhs.NIM);

printf("Nama  = ");

scanf("%s",mhs.nama);

printf("IPK  = ");

scanf("%f",&mhs.ipk);

printf("Data Anda  :  \n");

printf("NIM  :  %s\n",mhs.NIM);

printf("Nama  :  %s\n",mhs.nama);

printf("IPK  :  %f\n",mhs.ipk);

getch();

}

Hasilnya eksekusi program di atas: 

Contoh 3 Membuat Struct dan pengaksesan elemennya

#include  <stdio.h>

#include  <conio.h>

#define phi  3.14

//langsung dianggap variabel 'lingkaran'

struct  {

float jari2;

float keliling;

float luas;

} lingkaran;

//fungsi void untuk menghitung luas lingkaran

void luasLingkaran(){

//langsung menggunakan luas lingkaran asli

lingkaran.luas = lingkaran.jari2*lingkaran.jari2*phi;

printf("\nLuas lingkaran = %f",lingkaran.luas);

 }

//fungsi yang mengembalikan nilai float

//untuk menghitung keliling lingkaran

float kelLingkaran(float j){

return (2*phi*lingkaran.jari2);

}

int main(){

clrscr();

printf("Jari-jari  = ");

scanf("%f",&lingkaran.jari2);

//panggil fungsi luasLingkaran

luasLingkaran();

//panggil fungsi keliling,

//nilai kembaliannya dikirim ke keliling lingkaran asli

lingkaran.keliling  = kelLingkaran(lingkaran.jari2);

//tampilkan keliling lingkaran asli

printf("\nKeliling lingkaran  =  %f",lingkaran.keliling);

getch();

}

Hasil eksekusi program di atas

 

Struct yang berisi struct lain

Contoh 4 struct yang berisi struct lain

#include  <stdio.h>

#include  <conio.h>

typedef struct Date{

int dd;

int mm;

int yyyy;

};

typedef struct Time{

int h;

int m;

int s;

};

typedef struct Login{

int ID;

Date tglLogin;

Time waktuLogin;

};

int main(){

Login user1;

printf("USER  1\n");

printf("ID  : ");

scanf("%d",&user1.ID);

printf("Tanggal Login\n");

printf("Hari  : ");

scanf("%d",&user1.tglLogin.dd);

printf("Bulan  : ");

scanf("%d",&user1.tglLogin.mm);

printf("Tahun  : ");

scanf("%d",&user1.tglLogin.yyyy);

printf("Waktu Login\n");

printf("Jam  : ");

scanf("%d",&user1.waktuLogin.h);

printf("Menit  : ");

scanf("%d",&user1.waktuLogin.m);

printf("Detik  : ");

scanf("%d",&user1.waktuLogin.s);

printf("Terimakasih\n");

printf("Data Anda  :\n");

printf("ID  :  %d\n",user1.ID);

printf("Date: %d - %d -%d\n",user1.tglLogin.dd,

user1.tglLogin.mm,user1.tglLogin.yyyy);

printf("ID  :  %d:%d:%d\n",user1.waktuLogin.h,

user1.waktuLogin.m,user1.waktuLogin.s);

getch();

}

Hasil eksekusi program di atas

 

Array of Struct

Contoh 5 Struct dengan array

#include  <stdio.h>

#include  <conio.h>

typedef struct Date{

int dd;

int mm;

int yyyy;

};

typedef struct Time{

int h;

int m;

int s;

};

typedef struct Login{

int ID;

Date tglLogin;

Time waktuLogin;

};

int main(){

Login user[3]; //3 user

for(int i=0;i<3;i++){

printf("\nUSER ke-%d\n",i+1);

printf("ID  : ");

scanf("%d",&user[i].ID);

printf("Tanggal Login\n");

printf("Hari  : ");

scanf("%d",&user[i].tglLogin.dd);

printf("Bulan  : ");

scanf("%d",&user[i].tglLogin.mm);

printf("Tahun  : ");

scanf("%d",&user[i].tglLogin.yyyy);

printf("Waktu Login\n");

printf("Jam  : ");

scanf("%d",&user[i].waktuLogin.h);

printf("Menit  : ");

scanf("%d",&user[i].waktuLogin.m);

printf("Detik  : ");

scanf("%d",&user[i].waktuLogin.s);

printf("Terimakasih Atas Pengisiannya\n");

printf("\nData User ke-%d:\n",i+1);

printf("Login ID  :  %d\n",user[i].ID);

printf("LoginDate : %d - %d - %d\n",user[i].tglLogin.dd,

user[i].tglLogin.mm,user[i].tglLogin.yyyy);

printf("Login Time  : %d:%d:%d\n",user[i].waktuLogin.h,

user[i].waktuLogin.m,user[i].waktuLogin.s);

}

getch();

}

Hasil eksekusi program di atas

Contoh 6 penggunaan class pada C++:

#include  <iostream.h>

class Dog  {

private:

int age;

int weight;

public:

Dog();      //Constructor

~Dog();     //Destructor

void setAge(int age);

int getAge();

void setWeight(int weight);

int getWeight();

void speak();

};

Dog::Dog()

{

age  =  0;

weight  =  0;

cout << "Dog Constructor Called" << endl;

}

Dog::~Dog()

{

cout <<"Dog Destructor Called"<< endl;

}

void Dog::setAge(int age)

{

this->age  = age;

}

int Dog::getAge()

{

return age;

}

void Dog::setWeight(int weight)

{

this->weight  = weight;

}

int Dog::getWeight()

{

return weight;

}

void Dog::speak()

{

cout  << "BARK!!"  << endl;

}

int main()

{

Dog fido;

Dog rover;

cout << "Rover is "<< rover.getAge()<<"years old."<<endl;

cout <<"He weighs "<<rover.getWeight()<<"lbs."<< endl;

cout << endl;

cout << "Updating Rover's Age and Weight" << endl;

rover.setAge(1);

rover.setWeight(10);

cout <<"Rover is "<< rover.getAge()<<"years old."<< endl;

cout <<"He weighs "<<rover.getWeight()<<" lbs."<< endl;

cout  << endl;

cout << "Fido is "<< fido.getAge()<< " years old."<< endl;

cout << "He weighs "<< fido.getWeight()<< " lbs."<< endl;

cout << "Setting Fido to be the same as Rover"<< endl; fido  = rover;

cout << "Fido is "<< fido.getAge()<< " years old."<< endl;

cout << "He weighs "<< fido.getWeight()<< " lbs."<< endl;

rover.speak();

fido.speak();

return  0;

}

Hasil eksekusi program di atas