algoritma dan pemrograman

Algoritma & Pemrograman #1
Antonius Rachmat C, S.Kom, M.Cs
Algoritma
��Asal kata Algoritma (algorism -algorithm) berasal dari nama Abu Ja’far Muhammad ibn Musa Al-Khuwarizmi
��Ilmuan Persia yang menulis kitab “al jabar w’al-muqabala”(rules of restoration and reduction –aturan pemugaran dan pengurangan)
��Tahun 825 M
��Berasal dari Iran
��Masuk Indonesia tahun 1980-an
Definisi Algoritma
��Algoritma adalah urutan langkah logis tertentu untuk memecahkan suatu masalah.
��Urutan langkah logis, yang berarti algoritma harus mengikuti suatu urutan tertentu, tidak boleh melompat-lompat.
��(Dari Microsoft Press Computer and Internet Dictionaary 1997, 1998)
��Alur pemikiran dalam menyelesaikan suatu pekerjaan yang dituangkan secara tertulis.
��Alur pikiran, sehingga algoritma seseorang dapat juga berbeda dari algoritma orang lain.
��Tertulis, yang artinya dapat berupa kalimat, gambar, atau tabel tertentu.
��(Dari Algoritma dan Struktur Data dengan C, C++, dan Java oleh Moh Sjukani hal 1)
Contoh Bu Tati (Lagi)
��Langkah Mengupas Kentang untuk Makan Malam
��Ibu Tati mengambil kantong kentang dari rak
��Ibu Tati mengambil panci dari almari
��Ibu Tati mengupas kentang
��Ibu Tati mengembalikan kantong kentang dari rak
��Ada hal yang “tergantung”pada sesuatu:
��Ibu Tati mengambil kantong kentang dari rak
��Ibu Tati mengambil panci dari almari
��Lakukan persiapan, gunakan celemek atau tidak tergantung hari(senin-minggu)
��Ibu Tati mengupas kentang
��Ibu Tati mengembalikan kantong kentang dari rak
Lanjutan -Kondisi
��Hari Sabtu :
��“Ibu Tati melihat bahwa bajunya tidak berwarna muda karena itu ia tidak memakai celemek”(berarti tidak ada aksi memakai celemek)
��Hari Minggu:
��“Ibu Tati melihat bahwa bajunya berwarna muda karena itu ia memakai celemek”
��Jadi:
��Ambil kantong kentang dari rak
��Ambil panci dari almari
��Tergantungwarna baju
��berwarna muda : Pakai celemek
��tidak berwarna muda : Tidak pakai celemek
��Kupas kentang
��Kembalikan kantong kentang ke rak
Lanjutan -Perulangan
��Karena dapat pesanan, maka kentang yg harus dikupas 500 buah
��Tergantung jumlah kentang yang sudah dikupas
��belum cukup : Kupas 1 kentang
��cukup : selesai
��Atau:
��while jumlah kentang terkupas belum cukup do
��Kupas 1 kentang
��Bisa jadi pada saat mengupas kentang tergantung pada kentangnya, jika rusak / busuk, buang, tidak dikupas
��Jadi:
��while jumlah kentang terkupas belum cukup do
��Depend on kondisi kentang
��Busuk: buang dan cari kentang berikutnya, tidak dihitung
��Tidak Busuk: kupas 1 kentang
Kriteria Algoritma
(Donald E. Knuth)
��Input: algoritma dapat memiliki nol atau lebih inputan dari luar.
��Output: algoritma harus memiliki minimal satu buah output keluaran.
��Definiteness(pasti): algoritma memiliki instruksi-instruksi yang jelas dan tidak ambigu.
��Finiteness (ada batas): algoritma harus memiliki titik berhenti (stopping role).
��Effectiveness(tepat dan efisien): algoritma sebisa mungkin harus dapat dilaksanakan dan efektif. Contoh instruksi yang tidak efektif adalah: A = A + 0 atau A = A * 1
Namun ada beberapa program yang memang dirancang untuk
unterminatable: contoh Sistem Operasi
Jenis Proses Algoritma
��Sequence Process: instruksi dikerjakan secara sekuensial, berurutan.
��Selection Process: instruksi dikerjakan jika memenuhi kriteria tertentu
��Iteration Process: instruksi dikerjakan selama memenuhi suatu kondisi tertentu.
��Concurrent Process: beberapa instruksi dikerjakan secara bersama.
Contoh Algoritma
��Algoritma menghitung luas persegi panjang:
��Masukkan panjang (P)
��Masukkan lebar (L)
��Luas ←P * L
��Tulis Luas
��Sifat: Umum
��Tidak menggunakan simbol atau sintaks dari suatu bahasa pemrograman
��Tidak tergantung pada suatu bahasa pemrograman
��Notasi-notasinya dapat digunakan untuk seluruh bahasa manapun
Pseudo Code
��Kode atau tanda yang menyerupai (pseudo) program atau merupakan pejelasan cara menyelesaikan suatu masalah.
��Pseudo-code sering digunakan oleh manusia untuk menuliskan algoritma
Contoh
��Problem:mencari bilangan terbesar dari dua bilangan yang diinputkan
��Contoh Algoritma:
��Masukkan bilangan pertama
��Masukkan bilangan kedua
��Jika bilangan pertama > bilangan kedua maka kerjakan langkah 4, jika tidak, kerjakan langkah 5.
��Tampilkan bilangan pertama
��Tampilkan bilangan kedua
��Contoh Pseudo-code:
��Input a
��Input b
��If a > b then kerjakan langkah 4
��print a
��print b
Perbandingan
Algoritma
Pseudo-code
Nilai A ditambah dengan 5
A ←A + 5
Cetak nilai A bila lebih besar dari 10
IF A > 10 THEN PRINT A
Dari dua bilangan A dan B, cari
bilangan yang terbesar
IF A > B THEN PRINT A ELSE PRINT
B
Bagian Program
��Suatu program pada dasarnya terdiri dari 3 bagian:
��Input: bisa ada, bisa tidak
��Proses
��Output: minimal satu ouput.
Langkah Pembuatan Program
Mendefinisikan masalah
��Ini merupakan langkah pertama yang sering dilupakan orang.
��Menurut hukum Murphy (oleh Henry Ledgard):
��“Semakin cepat menulis program, akan semakin lama kita dapat menyelesaikannya”.
��Hal tersebut berlaku untuk permasalahan yang kompleks. Tentukan masalahnya, apa saja yang harus dipecahkan dengan menggunakan komputer, dan apa inputan serta outputnya.
Langkah Pembuatan Program
Menemukan solusi
��Setelah masalah didefinisikan, maka langkah berikutnya adalah menentukan solusi. Jika masalah terlalu kompleks, maka ada baiknya masalah tersebut dipecah menjadi modul-modul kecil agar lebih mudah diselesaikan.
��Contohnya masalah invers matriks, maka kita dapat membagi menjadi beberapa modul:
��meminta masukkan berupa matriks bujur sangkar
��mencari invers matriks
��menampilkan hasil kepada pengguna
��Dengan penggunaan modul tersebut program utama akan menjadi lebih singkat dan mudah dilihat.
Langkah Pembuatan Program
Memilih algoritma
��Pilihlah algoritma yang benar-benar sesuai dan efisien untuk permasalahan tersebut
Menulis program
��Pilihlah bahasa yang mudah dipelajari, mudah digunakan, dan lebih baik lagi jika sudah dikuasai, memiliki tingkat kompatibilitas tinggi dengan perangkat keras dan platform lainnya.
Before you write program…
��The problem:What problem does your program solve? If you can’t clearly state what your program does, you won’t know how to design it.
��The user:Who’s going to use your program?
��The target computer:Which computer do people need to run your program? Is it a Windows computer, a Macintosh, a mainframe, a computer running Linux, a handheld Palm or Pocket PC, or a supercomputer?
��You:Are you going to write the entire thing yourself or get help from others? If you’re going to get others to help you, which parts of the program are they going to write?
��Your programming skill ☺
Langkah Pembuatan Program
Menguji program
��Setelah program jadi, silahkan uji program tersebut dengan segala macam kemungkinan yang ada, termasuk error-handlingnya sehingga program tersebut akan benar-benar handal dan layak digunakan.
Menulis dokumentasi
��Menulis dokumentasi sangat penting agar pada suatu saat jika kita akan melakukan perubahan atau membaca source code yang sudah kita tulis dapat kita ingat-ingat lagi dan kita akan mudah membacanya. Caranya adalah dengan menuliskan komentar-komentar kecil tentang apa maksud kode tersebut, untuk apa, variabel apa saja yang digunakan, untuk apa, dan parameter-parameter yang ada pada suatu prosedur dan fungsi.
Debbuging
��Syntax errors:This type of error occurs if you type a command incorrectly,
��such as misspelling PRINT as PRRINT or if you forget to type a semicolon at the end of each line in a C++ program.
��Run-time errors:These errors occur if your program runs into something unexpected, such as if you ask the user to input an age, the user types a negative number, and your program expects a positive number.
��Logic errors:These bugs occur when your instructions work but don’t do exactly what you expected, creating unpredictable results.
Langkah Pembuatan Program
Mendistribusikan aplikasi
��File compression
��Display graphics and play sounds when installing process
��Simplify the copying process
Merawat program
��Program yang sudah jadi perlu dirawat untuk mencegah munculnya bug yang sebelumnya tidak terdeteksi. Atau mungkin juga pengguna membutuhkan fasilitas baru yang dulu tidak ada
Flowchart
��Definisi:
��Bentuk gambar/diagram yang mempunyai aliran satu atau dua arah secara sekuensial
��Kegunaan:
��Untuk mendesain program
��Untuk merepresentasikan program
��Maka, flowchartharus dapat merepresentasikan komponen-komponen dalam bahasa pemrograman
Pembuatan Flowchart
��Sebelum pembuatan program
��Mempermudah programmerdalam menentukan alur logika program
��Sesudah pembuatan program
��Menjelaskan alur program kepada orang lain
Lambang
ProsesInput/OutputAlirandataMulai/selesai(terminator)LambangLambangKeteranganKeterangan
Lambang (2)
Memanggilprosedur/fungsi(Call)Percabangan(Decision)Pemberiannilaiawalsuatuvariabel(Preparation)LambangLambangKeteranganKeterangan
Lambang (3)
Connector (di halaman yg sama)LambangLambangKeteranganKeteranganOff page Connector (halaman lain)AB
Lambang (4)
Sequence ProcessLambangLambangKeteranganKeteranganP1P2
Percabanganyesno
Lambang (6)
PerulanganLambangLambangKeteranganKeterangansyaratPencacahBagianyang diulang
MulaiMasukkanpSelesaiMasukkanlLuas = p* lTulisL
Contoh Flowchart
Problem:MenghitungluaspersegipanjangAlgoritma:1.Masukkanpanjang(p)2.Masukkanlebar(l)3.Hitungluas(L), yaitupanjangkali lebar4.Cetakluas(L)
Flowchart : Mencari jalan pulang
Flowchart bilangan ganjil 1 -100 i mod 2 == 1
Flowchart Kelipatan BilanganS
a flowchart to find the largest of three numbers A, B, and C
Draw a flowchart for computing factorial N (N!)
Soal-soal
��Buatlah algoritma untuk menghitung konversi suhu.dari Celcius menjadi Reamur dan Farenheit.��Input: suhu dalam Celcius��Proses: R = 4/5 * C dan F = 9/5 * C + 32��Output: suhu dalam Reamur dan Farenheit��Buatlah algoritma untuk mencari sisi miring dari suatu segitiga siku-siku, jika diketahui panjang sisi yang membentuk sudut siku-siku.��Input: a dan b, yaitu panjang sisi pembentuk sudut siku-siku��Proses: ��Ouput: sisi miring (c)22bac+=
Soal-soal
��Buatlah algoritma untuk menentukan suatu bilangan genap atau ganjil��Input: suatu bilangan��Ouput: genap / ganjil / nol��Buatlah algoritma untuk untuk menghitung akar-akar persamaan kuadrat dengan rumus:��D = B2 –4 * A * C��Jika D < 0 maka didapat akar imajiner��Jika D = 0 maka X1 = X2 yang didapat dari D = -B / (2 * A)��Jika D > 0 maka ada dua akar dan ADBX*2/1+−=ADBX*2/2−−=
Soal-soal
��Menghitung usia berdasarkan tahun (saja) lahir dan tahun (saja) sekarang
��Input: Tahun lahir (tl), Tahun sekarang (ts)
��Proses : Umur = ts –tl
��Output : Cetak Umur
��Menguji apakah suatu suhu (dalam Celcius) adalah beku, cair, gas
��Input: suhu dlm celcius (bil bulat)
��Proses: jika < 0 = beku, 0-100 = cair, dan > 100 = gas
��Ouput: beku, cair, gas
Soal -soal
��Mencari 100 bilangan kelipatan 3 dan 5 pertama
��Mengetahui bilangan terbesar dari n buah bilangan yg diberikan user
��Input: bilangan2 sebanyak n kali
��Proses: simpan nilai masing2 bil yg diinputkan user, jika bil pertama, langsung catat bahwa bil itu maksimum, kemudian bandingkan dgn bil yg lainnya, jika ada yg lebih besar dari maksimum, jadikan bil itu maksimumnya
��Output: bil maksimum
Soal
��Buatlah flowchart untuk semua soal tadi!
NEXT
Translator Bahasa Pemrograman dan C