Algoritma dan pemrograman; teori dan praktik dalam pascal

• 1. ALGORITMA & PEMROGRAMAN: Teori dan Praktik dalam Pascal Edisi Kedua BAB I PENGANTAR ALGORITMA DAN PROGRAM1.1. Apakah Itu AlgoritmaDitinjau dari asal-usul katanya, kata Algoritma sendiri mempunyai sejarahyang aneh. Orang hanya menemukan kata algorism yang berarti prosesmenghitung dengan angka arab. Anda dikatakan algorist jika Andamenghitung menggunakan angka arab. Para ahli bahasa berusahamenemukan asal kata ini namun hasilnya kurang memuaskan. Akhirnyapara ahli sejarah matematika menemukan asal kata tersebut yang berasaldari nama penulis buku arab yang terkenal yaitu Abu Ja’far MuhammadIbnu Musa Al-Khuwarizmi. Al-Khuwarizmi dibaca orang barat menjadiAlgorism. Al-Khuwarizmi menulis buku yang berjudul Kitab Al Jabar Wal-Muqabala yang artinya “Buku pemugaran dan pengurangan” (The book ofrestoration and reduction). Dari judul buku itu kita juga memperoleh akarkata “Aljabar” (Algebra). Perubahan kata dari algorism menjadi algorithmmuncul karena kata algorism sering dikelirukan dengan arithmetic,sehingga akhiran –sm berubah menjadi –thm. Karena perhitungan denganangka Arab sudah menjadi hal yang biasa, maka lambat laun kata algorithmberangsur-angsur dipakai sebagai metode perhitungan (komputasi) secaraumum, sehingga kehilangan makna kata aslinya. Dalam bahasa Indonesia,kata algorithm diserap menjadi algoritma.1.1.1. Definisi Algoritma“Algoritma adalah urutan langkah-langkah logis penyelesaian masalahyang disusun secara sistematis dan logis”. Kata logis merupakan kata kuncidalam algoritma. Langkah-langkah dalam algoritma harus logis dan harusdapat ditentukan bernilai salah atau benar.Dalam beberapa konteks, algoritma adalah spesifikasi urutan langkah untukmelakukan pekerjaan tertentu. Pertimbangan dalam pemilihan algoritmaadalah, pertama, algoritma haruslah benar. Artinya algoritma akan memberikankeluaran yang dikehendaki dari sejumlah masukan yang diberikan. Tidakpeduli sebagus apapun algoritma, kalau memberikan keluaran yang salah,pastilah algoritma tersebut bukanlah algoritma yang baik.  
• 2. Bab I: Pengantar Algoritma dan ProgramPertimbangan kedua yang harus diperhatikan adalah kita harus mengetahuiseberapa baik hasil yang dicapai oleh algoritma tersebut. Hal ini pentingterutama pada algoritma untuk menyelesaikan masalah yang memerlukanaproksimasi hasil (hasil yang hanya berupa pendekatan). Algoritma yangbaik harus mampu memberikan hasil yang sedekat mungkin dengan nilaiyang sebenarnya.Ketiga adalah efisiensi algoritma. Efisiensi algoritma dapat ditinjau dari 2hal yaitu efisiensi waktu dan memori. Meskipun algoritma memberikankeluaran yang benar (paling mendekati), tetapi jika kita harus menungguberjam-jam untuk mendapatkan keluarannya, algoritma tersebut biasanyatidak akan dipakai, setiap orang menginginkan keluaran yang cepat. Begitujuga dengan memori, semakin besar memori yang terpakai maka semakinburuklah algoritma tersebut.Dalam kenyataannya, setiap orang bisa membuat algoritma yang berbedauntuk menyelesaikan suatu permasalahan, walaupun terjadi perbedaandalam menyusun algoritma, tentunya kita mengharapkan keluaran yangsama. Jika terjadi demikian, carilah algoritma yang paling efisien dan cepat.1.1.2. Beda Algoritma dan ProgramProgram adalah kumpulan pernyataan komputer, sedangkan metode dantahapan sistematis dalam program adalah algoritma. Program ditulis denganmenggunakan bahasa pemrograman. Jadi bisa disebut bahwa programadalah suatu implementasi dari bahasa pemrograman.Beberapa pakar memberi formula bahwa: Program = Algoritma + Bahasa (Struktur Data)Bagaimanapun juga struktur data dan algoritma berhubungan sangat eratpada sebuah program. Algoritma yang baik tanpa pemilihan struktur datayang tepat akan membuat program menjadi kurang baik, demikian jugasebaliknya.2
• 3. ALGORITMA & PEMROGRAMAN: Teori dan Praktik dalam Pascal Edisi KeduaPembuatan algoritma mempunyai banyak keuntungan di antaranya:1. Pembuatan atau penulisan algoritma tidak tergantung pada bahasa pemrograman manapun, artinya penulisan algoritma independen dari bahasa pemrograman dan komputer yang melaksanakannya.2. Notasi algoritma dapat diterjemahkan ke dalam berbagai bahasa pemrograman.3. Apapun bahasa pemrogramannya, output yang akan dikeluarkan sama karena algoritmanya sama.Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam membuat algoritma:1. Teks algoritma berisi deskripsi langkah-langkah penyelesaian masalah. Deskripsi tersebut dapat ditulis dalam notasi apapun asalkan mudah dimengerti dan dipahami.2. Tidak ada notasi yang baku dalam penulisan teks algoritma seperti notasi bahasa pemrograman. Notasi yang digunakan dalam menulis algoritma disebut notasi algoritmik.3. 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.4. 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.5. Algoritma sebenarnya digunakan untuk membantu kita dalam mengkonversikan suatu permasalahan ke dalam bahasa pemrograman.6. Algoritma merupakan hasil pemikiran konseptual, supaya dapat dilaksanakan oleh komputer, algoritma harus ditranslasikan ke dalam notasi bahasa pemrograman. Ada beberapa hal yang harus diperhatikan pada translasi tersebut, yaitu: a. Pendeklarasian variabel Untuk mengetahui dibutuhkannya pendeklarasian variabel dalam penggunaan bahasa pemrograman apabila tidak semua bahasa pemrograman membutuhkannya. 3
• 4. Bab I: Pengantar Algoritma dan Program b. Pemilihan tipe data Apabila bahasa pemrograman yang akan digunakan membutuhkan pendeklarasian variabel maka perlu hal ini dipertimbangkan pada saat pemilihan tipe data. c. Pemakaian instruksi-instruksi Beberapa instruksi mempunyai kegunaan yang sama tetapi masing- masing memiliki kelebihan dan kekurangan yang berbeda. d. Aturan sintaksis Pada saat menuliskan program kita terikat dengan aturan sintaksis dalam bahasa pemrograman yang akan digunakan. e. Tampilan hasil Pada saat membuat algoritma kita tidak memikirkan tampilan hasil yang akan disajikan. Hal-hal teknis ini diperhatikan ketika mengkonversikannya menjadi program. f. Cara pengoperasian compiler atau interpreter. Bahasa pemrograman yang digunakan termasuk dalam kelompok compiler atau interpreter.1.1.3. Algoritma Merupakan Jantung Ilmu InformatikaAlgoritma adalah jantung ilmu komputer atau informatika. Banyak cabangilmu 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 dinyatakandalam suatu algoritma. Cara-cara membuat kue atau masakan yangdinyatakan dalam suatu resep juga dapat disebut sebagai algoritma. Padasetiap resep selalu ada urutan langkah-langkah membuat masakan. Bilalangkah-langkahnya tidak logis, tidak dapat dihasilkan masakan yangdiinginkan. Ibu-ibu yang mencoba suatu resep masakan akan membaca satuper satu langkah-langkah pembuatannya lalu ia mengerjakan proses sesuaiyang ia baca. Secara umum, pihak (benda) yang mengerjakan proses disebutpemroses (processor). Pemroses tersebut dapat berupa manusia, komputer,robot atau alat-alat elektronik lainnya. Pemroses melakukan suatu prosesdengan melaksanakan atau “mengeksekusi” algoritma yang menjabarkanproses tersebut.Algoritma adalah deskripsi dari suatu pola tingkah laku yang dinyatakansecara primitif yaitu aksi-aksi yang didefenisikan sebelumnya dan diberinama, dan diasumsikan sebelumnya bahwa aksi-aksi tersebut dapat kerjakansehingga dapat menyebabkan kejadian.4
• 5. ALGORITMA & PEMROGRAMAN: Teori dan Praktik dalam Pascal Edisi KeduaMelaksanakan algoritma berarti mengerjakan langkah-langkah di dalamalgoritma tersebut. Pemroses mengerjakan proses sesuai dengan algoritmayang diberikan kepadanya. Juru masak membuat kue berdasarkan resepyang diberikan kepadanya, pianis memainkan lagu berdasarkan papan notbalok. Karena itu suatu algoritma harus dinyatakan dalam bentuk yangdapat dimengerti oleh pemroses. Jadi suatu pemroses harus:1. Mengerti setiap langkah dalam algoritma.2. Mengerjakan operasi yang bersesuaian dengan langkah tersebut.Tabel 1.1. Contoh-Contoh Algoritma dalam Kehidupan Sehari-hari No. Proses Algoritma Contoh Langkah dalam Algoritma 1 Membuat kue Resep kue Masukkan telur ke dalam wajan, kocok sampai mengembang 2 Membuat pakaian Pola pakaian Gunting kain dari pinggir kiri bawah ke arah kanan sejauh 5 cm 3 Merakit mobil Panduan Sambungkan komponen merakit A dengan komponen B 4 Kegiatan sehari- Jadwal harian Pukul 06.00: mandi pagi, hari pukul 07.00: berangkat kuliah 5 Mengisi voucer HP Panduan Tekan 888, masukkan pengisian nomor voucer1.1.4. Mekanisme Pelaksanaan Algoritma oleh PemrosesKomputer hanyalah salah satu pemroses. Agar dapat dilaksanakan olehkomputer, algoritma harus ditulis dalam notasi bahasa pemrogramansehingga dinamakan program. Jadi program adalah perwujudan atauimplementasi teknis algoritma yang ditulis dalam bahasa pemrogramantertentu sehingga dapat dilaksanakan oleh komputer.Kata “algoritma” dan “program” seringkali dipertukarkan dalampenggunaannya. Misalnya ada orang yang berkata seperti ini: “programpengurutan data menggunakan algoritma selection sort”. Atau pertanyaanseperti ini: “bagaimana algoritma dan program menggambarkan grafiktersebut?”. Jika Anda sudah memahami pengertian algoritma yang sudah 5
• 6. Bab I: Pengantar Algoritma dan Programdisebutkan sebelum ini, Anda dapat membedakan arti kata algoritma danprogram. Algoritma adalah langkah-langkah penyelesaikan masalah,sedangkan program adalah realisasi algoritma dalam bahasa pemrograman.Program ditulis dalam salah satu bahasa pemrograman dan kegiatanmembuat program disebut pemrograman (programming). Orang yangmenulis program disebut pemrogram (programmer). Tiap-tiap langkah didalam program disebut pernyataan atau instruksi. Jadi, program tersusunatas sederetan instruksi. Bila suatu instruksi dilaksanakan, maka operasi-operasi yang bersesuaian dengan instruksi tersebut dikerjakan komputer.Secara garis besar komputer tersusun atas empat komponen utama yaitu,piranti masukan, piranti keluaran, unit pemroses utama, dan memori. Unitpemroses utama (Central Processing Unit – CPU) adalah “otak” komputer,yang berfungsi mengerjakan operasi-operasi dasar seperti operasiperbandingan, operasi perhitungan, operasi membaca, dan operasi menulis.Memori adalah komponen yang berfungsi menyimpan atau mengingat-ingat. Yang disimpan di dalam memori adalah program (berisi operasi-operasi yang akan dikerjakan oleh CPU) dan data atau informasi (sesuatuyang diolah oleh operasi-operasi). Piranti masukan dan keluaran (I/Odevices) adalah alat yang memasukkan data atau program ke dalam memori,dan alat yang digunakan komputer untuk mengkomunikasikan hasil-hasilaktivitasnya. Contoh piranti masukan antara lain, papan kunci (keyboard),pemindai (scanner), dan cakram (disk). Contoh piranti keluaran adalah,layar peraga (monitor), pencetak (printer), dan cakram. Piranti Unit Pemroses Piranti masukkan Utama (CPU) Keluaran Memori Gambar 1.1 Komponen-Komponen Utama KomputerMekanisme kerja keempat komponen di atas dapat dijelaskan sebagaiberikut. Mula-mula program dimasukkan ke dalam memori komputer.Ketika program dilaksanakan (execute), setiap instruksi yang telah6
• 7. ALGORITMA & PEMROGRAMAN: Teori dan Praktik dalam Pascal Edisi Keduatersimpan di dalam memori dikirim ke CPU. CPU mengerjakan operasi-operasi yang bersesuaian dengan instruksi tersebut. Bila suatu operasimemerlukan data, data dibaca dari piranti masukan, disimpan di dalammemori lalu dikirim ke CPU untuk operasi yang memerlukannya tadi. Bilaproses menghasilkan keluaran atau informasi, keluaran disimpan ke dalammemori, lalu memori menuliskan keluaran tadi ke piranti keluaran(misalnya dengan menampilkannya di layar monitor).1.1.5. Belajar Memprogram dan Belajar Bahasa PemrogramanBelajar memprogram tidak sama dengan belajar bahasa pemrograman.Belajar memprogram adalah belajar tentang metodologi pemecahanmasalah, kemudian menuangkannya dalam suatu notasi tertentu yangmudah dibaca dan dipahami. Sedangkan belajar bahasa pemrogramanberarti belajar memakai suatu bahasa aturan-aturan tata bahasanya,pernyataan-pernyataannya, tata cara pengoperasian compiler-nya, danmemanfaatkan pernyataan-pernyataan tersebut untuk membuat programyang ditulis hanya dalam bahasa itu saja. Sampai saat ini terdapat puluhanbahasa pemrogram, antara lain bahasa rakitan (assembly), Fortran, Cobol,Ada, PL/I, Algol, Pascal, C, C++, Basic, Prolog, LISP, PRG, bahasa-bahasa simulasi seperti CSMP, Simscript, GPSS, Dinamo. Berdasarkanterapannya, bahasa pemrograman dapat digolongkan atas dua kelompokbesar: 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 perograman 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” kemesin atau ke bahasa manusia, maka bahasa pemrograman dikelompokkanatas dua macam: 7
• 8. Bab I: Pengantar Algoritma dan Program 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, C++, dan sebagainya.Bahasa pemrograman bisa juga dikelompokkan berdasarkan pada tujuan danfungsinya. Di antaranya adalah: Gambar 1.2 Pembagian Bahasa PemrogramanSecara sistematis berikut diberikan kiat-kiat untuk belajar memprogram danbelajar bahasa pemrograman serta produk yang dapat dihasilkan:a. Belajar Memprogram• Belajar memprogram: belajar bahasa pemrograman.8
• 9. ALGORITMA & PEMROGRAMAN: Teori dan Praktik dalam Pascal Edisi Kedua• Belajar memprogram: belajar tentang strategi pemecahan masalah, metodologi dan sistematika pemecahan masalah kemudian menuliskannya dalam notasi yang disepakati bersama.• Belajar memprogram: bersifat pemahaman persoalan, analisis dan sintesis.• Belajar memprogram, titik berat: designer program.b. Belajar Bahasa Pemrograman• Belajar bahasa pemrograman: belajar memakai suatu bahasa pemrograman, aturan sintaks, tatacara untuk memanfaatkan pernyataan yang spesifik untuk setiap bahasa.• Belajar bahasa pemrograman, titik berat: coder.c. Produk yang Dihasilkan Pemrogram• Program dengan rancangan yang baik (metodologis, sistematis).• Dapat dieksekusi oleh mesin.• Berfungsi dengan benar.• Sanggup melayani segala kemungkinan masukan.• Disertai dokumentasi.• Belajar memprogram, titik berat: designer program.1.2. Menilai Sebuah AlgoritmaKetika manusia berusaha memecahkan masalah, metode atau teknik yangdigunakan untuk memecahkan masalah itu ada kemungkinan bisa banyak(tidak hanya satu). Dan kita memilih mana yang terbaik di antara teknik-teknik itu. Hal ini sama juga dengan algoritma, yang memungkinkan suatupermasalahan dipecahkan dengan metode dan logika yang berlainan. Yangmenjadi pertanyaan adalah bagaimana mengukur mana algoritma yangterbaik?Beberapa persyaratan untuk menjadi algoritma yang baik adalah:• Tingkat kepercayaannya tinggi (realibility). Hasil yang diperoleh dari proses harus berakurasi tinggi dan benar.• Pemrosesan yang efisien (cost rendah). Proses harus diselesaikan secepat mungkin dan frekuensi kalkulasi yang sependek mungkin. 9
• 10. Bab I: Pengantar Algoritma dan Program• Sifatnya general. Bukan sesuatu yang hanya untuk menyelesaikan satu kasus saja, tapi juga untuk kasus lain yang lebih general.• Bisa dikembangkan (expandable). Haruslah sesuatu yang dapat kita kembangkan lebih jauh berdasarkan perubahan requirement yang ada.• Mudah dimengerti. Siapapun yang melihat, dia akan bisa memahami algoritma Anda. Susah dimengertinya suatu program akan membuat susah di-maintenance (kelola).• Portabilitas yang tinggi (portability). Bisa dengan mudah diimplementasikan di berbagai platform komputer.• Precise (tepat, betul, teliti). Setiap instruksi harus ditulis dengan seksama dan tidak ada keragu-raguan, dengan demikian setiap instruksi harus dinyatakan secara eksplisit dan tidak ada bagian yang dihilangkan karena pemroses dianggap sudah mengerti. Setiap langkah harus jelas dan pasti. Contoh: Tambahkan 1 atau 2 pada x. Instruksi di atas terdapat keraguan.• Jumlah langkah atau instruksi berhingga dan tertentu. Artinya, untuk kasus yang sama banyaknya, langkah harus tetap dan tertentu meskipun datanya berbeda.• Efektif. Tidak boleh ada instruksi yang tidak mungkin dikerjakan oleh pemroses yang akan menjalankannya. Contoh: Hitung akar 2 dengan presisi sempurna. Instruksi di atas tidak efektif, agar efektif instruksi tersebut diubah. Misal: Hitung akar 2 sampai lima digit di belakang koma.• Harus terminate. Jalannya algoritma harus ada kriteria berhenti. Pertanyaannya adalah apakah bila jumlah instruksinya berhingga maka pasti terminate?• Output yang dihasilkan tepat. Jika langkah-langkah algoritmanya logis dan diikuti dengan seksama maka dihasilkan output yang diinginkan.1.3. Penyajian AlgoritmaPenyajian algoritma secara garis besar bisa dalam 2 bentuk penyajian yaitutulisan dan gambar. Algoritma yang disajikan dengan tulisan yaitu denganstruktur bahasa tertentu (misalnya bahasa Indonesia atau bahasa Inggris)dan pseudocode. Pseudocode adalah kode yang mirip dengan kodepemrograman yang sebenarnya seperti Pascal, atau C, sehingga lebih tepatdigunakan untuk menggambarkan algoritma yang akan dikomunikasikankepada pemrogram. Sedangkan algoritma disajikan dengan gambar,10
• 11. ALGORITMA & PEMROGRAMAN: Teori dan Praktik dalam Pascal Edisi Keduamisalnya dengan flowchart. Secara umum, pseudocode mengekspresikanide-ide secara informal dalam proses penyusunan algoritma. Salah satu carauntuk menghasilkan kode pseudo adalah dengan meregangkan aturan-aturanbahasa formal yang dengannya versi akhir dari algoritma akandiekspresikan. Pendekatan ini umumnya digunakan ketika bahasapemrograman yang akan digunakan telah diketahui sejak awal.Flowchart merupakan gambar atau bagan yang memperlihatkan urutan danhubungan antar proses beserta pernyataannya. Gambaran ini dinyatakandengan simbol. Dengan demikian setiap simbol menggambarkan prosestertentu. Sedangkan antara proses digambarkan dengan garis penghubung.Dengan menggunakan flowchart akan memudahkan kita untuk melakukanpengecekan bagian-bagian yang terlupakan dalam analisis masalah. Disamping itu flowchart juga berguna sebagai fasilitas untuk berkomunikasiantara pemrogram yang bekerja dalam tim suatu proyek.Ada dua macam flowchart yang menggambarkan proses dengan komputer,yaitu: 1. Flowchart sistem yaitu bagan dengan simbol-simbol tertentu yang menggambarkan urutan prosedur dan proses suatu file dalam suatu media menjadi file di dalam media lain, dalam suatu sistem pengolahan data. Beberapa contoh Flowchart sistem: Dokumen Pengurutan Offline Kegiatan Manual Hard Disk 2. Flowchart program yaitu bagan dengan simbol-simbol tertentu yang menggambarkan urutan proses dan hubungan antar proses secara mendetail di dalam suatu program.Kaidah-Kaidah Umum Pembuatan Flowchart ProgramDalam pembuatan flowchart Program tidak ada rumus atau patokan yangbersifat mutlak. Karena flowchart merupakan gambaran hasil pemikirandalam menganalisis suatu masalah dengan komputer. Sehingga flowchart 11
• 12. Bab I: Pengantar Algoritma dan Programyang dihasilkan dapat bervariasi antara satu pemrogram dengan yanglainnya.Namun secara garis besar setiap pengolahan selalu terdiri atas 3 bagianutama, yaitu: Input, Proses pengolahan dan Output Input Proses Output (Bahan mentah) (Bahan Jadi)Untuk pengolahan data dengan komputer, urutan dasar pemecahan suatumasalah: START, berisi pernyataan untuk persiapan peralatan yang diperlukan sebelum menangani pemecahan persoalan. READ, berisi pernyataan kegiatan untuk membaca data dari suatu peralatan input. PROSES, berisi kegiatan yang berkaitan dengan pemecahan persoalan sesuai dengan data yang dibaca. WRITE, berisi pernyataan untuk merekam hasil kegiatan ke peralatan output. END, mengakhiri kegiatan pengolahan.Walaupun tidak ada kaidah-kaidah yang baku dalam penyusunan flowchart,namun ada beberapa anjuran: Hindari pengulangan proses yang tidak perlu dan logika yang berbelit sehingga jalannya proses menjadi singkat. Jalannya proses digambarkan dari atas ke bawah dan diberikan tanda panah untuk memperjelas. Sebuah flowchart diawali dari satu titik START dan diakhiri dengan END.Berikut merupakan beberapa contoh simbol flowchart yang disepakati olehdunia pemrograman:12
• 13. ALGORITMA & PEMROGRAMAN: Teori dan Praktik dalam Pascal Edisi Kedua Off-page Process reference Decision Predefined process Input/Output data Control transfer Document Terminator Stored data Preparation Loop Connector Line ConnectorUntuk memahami lebih dalam mengenai flowchart ini, akan diambil sebuahkasus sederhana.Kasus:Buatlah sebuah rancangan program dengan menggunakan flowchart,mencari luas persegi panjang.Solusi:Perumusan untuk mencari luas persegi panjang adalah: L = p. ldi mana, L adalah Luas persegi panjang, p adalah panjang persegi, dan ladalah lebar persegi. 13
• 14. Bab I: Pengantar Algoritma dan ProgramKeterangan 1: 1. Simbol pertama menunjukkan dimulainya sebuah program. 2. Simbol kedua menunjukkan bahwa input data dari p dan l. 3. Data dari p dan l akan diproses pada simbol ketiga dengan menggunakan perumusan L = p. l 4. Simbol keempat menunjukkan hasil output dari proses dari simbol ketiga. 5. Simbol kelima atau terakhir menunjukkan berakhirnya program dengan tanda End.1.4. Struktur Dasar AlgoritmaAlgoritma berisi langkah-langkah penyelesaian suatu masalah. Langkah-langkah tersebut dapat berupa runtunan aksi (sequence), pemilihan aksi(selection), pengulangan aksi (iteration) atau kombinasi dari ketiganya. Jadistruktur dasar pembangunan algoritma ada tiga, yaitu:1. Struktur Runtunan Digunakan untuk program yang pernyataannya sequential atau urutan.2. Struktur Pemilihan Digunakan untuk program yang menggunakan pemilihan atau penyeleksian kondisi.3. Struktur Perulangan Digunakan untuk program yang pernyataannya akan dieksekusi berulang-ulang.14
• 15. ALGORITMA & PEMROGRAMAN: Teori dan Praktik dalam Pascal Edisi Kedua1.5. Tahapan dalam PemrogramanLangkah-langkah yang dilakukan dalam menyelesaikan masalah dalampemrograman dengan komputer adalah:1. Definisikan Masalah Berikut adalah hal-hal yang harus diketahui dalam analisis masalah supaya kita mengetahui bagaimana permasalahan tersebut: a. Kondisi awal, yaitu input yang tersedia. b. Kondisi akhir, yaitu output yang diinginkan. c. Data lain yang tersedia. d. Operator yang tersedia. e. Syarat atau kendala yang harus dipenuhi. Contoh kasus: Menghitung biaya percakapan telepon di wartel. Proses yang perlu diperhatikan adalah: a. Input yang tersedia adalah jam mulai bicara dan jam selesai bicara. b. Output yang diinginkan adalah biaya percakapan. c. Data lain yang tersedia adalah besarnya pulsa yang digunakan dan biaya per pulsa. d. Operator yang tersedia adalah pengurangan (-), penambahan (+), dan perkalian (*). e. Syarat kendala yang harus dipenuhi adalah aturan jarak dan aturan waktu.2. Buat Algoritma dan Struktur Cara Penyelesaian Jika masalahnya kompleks, maka dibagi ke dalam modul-modul. Tahap penyusunan algoritma seringkali dimulai dari langkah yang global terlebih dahulu. Langkah global ini diperhalus sampai menjadi langkah yang lebih rinci atau detail. Cara pendekatan ini sangat bermanfaat dalam pembuatan algoritma untuk masalah yang kompleks. Penghalusan langkah dengan cara memecah langkah menjadi beberapa langkah. Setiap langkah diuraikan lagi menjadi beberapa langkah yang lebih sederhana. Penghalusan langkah ini akan terus berlanjut sampai setiap langkah sudah cukup rinci dan tepat untuk dilaksanakan oleh pemroses.3. Menulis Program Algoritma yang telah dibuat, diterjemahkan dalam bahasa komputer menjadi sebuah program. Perlu diperhatikan bahwa pemilihan algoritma yang salah akan menyebabkan program memiliki untuk kerja yang kurang baik. Program yang baik memiliki standar penilaian: 15
• 16. Bab I: Pengantar Algoritma dan Program a. Standar teknik pemecahan masalah - Teknik Top-Down Teknik pemecahan masalah yang paling umum digunakan. Prinsipnya adalah suatu masalah yang kompleks dibagi-bagi ke dalam beberapa kelompok masalah yang lebih kecil. Dari masalah yang kecil tersebut dilakukan analisis. Jika dimungkinkan maka masalah tersebut akan dipilah lagi menjadi subbagian- subbagian dan setelah itu mulai disusun langkah-langkah penyelesaian yang lebih detail. - Teknik Bottom-Up Prinsip teknik bottom up adalah pemecahan masalah yang kompleks dilakukan dengan menggabungkan prosedur-prosedur yang ada menjadi satu kesatuan program sebagai penyelesaian masalah tersebut. b. Standar penyusunan program - Kebenaran logika dan penulisan. - Waktu minimum untuk penulisan program. - Kecepatan maksimum eksekusi program. - Ekspresi penggunaan memori. - Kemudahan merawat dan mengembangkan program. - User Friendly. - Portability. - Pemrograman modular.4. Mencari Kesalahan a. Kesalahan sintaks (penulisan program). b. Kesalahan pelaksanaan: semantik, logika, dan ketelitian.5. Uji dan Verifikasi Program Pertama kali harus diuji apakah program dapat dijalankan. Apabila program tidak dapat dijalankan maka perlu diperbaiki penulisan sintaksisnya tetapi bila program dapat dijalankan, maka harus diuji dengan menggunakan data-data yang biasa yaitu data yang diharapkan oleh sistem. Contoh data ekstrem, misalnya, program menghendaki masukan jumlah data tetapi user mengisikan bilangan negatif. Program sebaiknya diuji menggunakan data yang relatif banyak.16
• 17. ALGORITMA & PEMROGRAMAN: Teori dan Praktik dalam Pascal Edisi Kedua6. Dokumentasi Program Dokumentasi program ada dua macam yaitu dokumentasi internal dan dokumentasi eksternal. Dokumentasi internal adalah dokumentasi yang dibuat di dalam program yaitu setiap kita menuliskan baris program sebaiknya diberi komentar atau keterangan supaya mempermudah kita untuk mengingat logika yang terdapat di dalam instruksi tersebut, hal ini sangat bermanfaat ketika suatu saat program tersebut akan dikembangkan. Dokumentasi eksternal adalah dokumentasi yang dilakukan dari luar program yaitu membuat user guide atau buku petunjuk aturan atau cara menjalankan program tersebut.7. Pemeliharaan Program a. Memperbaiki kekurangan yang ditemukan kemudian. b. Memodifikasi, karena perubahan spesifikasi.Pemrograman ProseduralAlgoritma berisi urutan langkah-langkah penyelesaian masalah. Ini berartialgoritma adalah proses yang prosedural. Pada program prosedural, programdibedakan antara bagian data dengan bagian instruksi. Bagian instruksiterdiri dari atas runtunan (sequence) instruksi yang dilaksanakan satu persatu secara berurutan oleh sebuah pemroses. Alur pelaksanaan instruksidapat berubah karena adanya pencabangan kondisional. Data yang disimpandi dalam memori dimanipulasi oleh instruksi secara beruntun. Kita katakanbahwa tahapan pelaksanaan program mengikuti pola beruntun atau prosedural.Paradigma pemrograman seperti ini dinamakan pemrograman prosedural.Bahasa-bahasa tingkat tinggi seperti Cobol, Basic, Pascal, Fortran, danC/C++ mendukung kegiatan pemrograman prosedural, karena itu merekadinamakan juga bahasa prosedural. Selain paradigma pemrogramanprosedural, ada lagi paradigma yang lain yaitu pemrograman berorientasiobjek (Object Oriented Programming atau OOP). Paradigma pemrogramanini merupakan trend baru dan sangat popular akhir-akhir ini. Padaparadigma OOP, data dan instruksi dibungkus (encapsulation) menjadi satu.Kesatuan ini disebut kelas (class) dan instansiasi kelas pada saat run-timedisebut objek (object). Data di dalam objek hanya dapat diakses olehinstruksi yang ada di dalam objek itu saja.Paradigma pemrograman yang lain adalah pemrograman fungsional,pemrograman deklaratif, dan pemrograman konkuren. Buku ini hanya 17
• 18. Bab I: Pengantar Algoritma dan Programmenyajikan paradigma pemrograman presedural saja. Paradigmapemrograman yang lain di luar cakupan buku ini.Contoh Kasus dan Penyelesaian1. Menghitung luas dan keliling lingkaran Proses kerjanya sebagai berikut: a. Baca jari-jari lingkaran b. Tentukan konstanta phi = 3.14 c. Hitung luas dan keliling L = phi*r*r K = 2*phi*r d. Cetak luas dan keliling2. Menghitung rata-rata tiga buah data a. Algoritma dengan struktur bahasa Indonesia - Baca bilangan a, b, dan c - Jumlahkan ketiga bilangan tersebut - Bagi jumlah tersebut dengan 3 - Tulis hasilnya b. Algoritma dengan pseudocode input (a, b, c) Jml = a+b+c Rerata = Jml/3 Output (Rerata)3. Algoritma konversi suhu dalam derajat Celcius ke derajat Kalvin Penyelesaian menggunakan pseudocode: Input (Celcius) Kalvin = Celcius + 273 Output (Kalvin)1.6. Latihan1. Buatlah sebuah rancangan program dengan menggunakan flowchart untuk menghitung luas lingkaran!2. Belajar memprogram dan belajar bahasa pemrograman adalah dua hal yang berbeda.