Pengertian dan Penjelasan Struktur Data, Stack, Queue, Sorting (Bubble Sort & Selection Sort)

1. STRUKTUR DATA Struktur data adalah cara menyimpan atau merepresentasikan data didalam komputer agar bisa dipakai secara efisien. Sedangkan data adalah representasi dari fakta dunia nyata. Fakta atau keterangan tentang kenyataan yang disimpan, direkam atau direpresentasikan dalam bentuk tulisan, suara, gambar, sinyal atau simbol.

Secara garis besar type data dapat dikategorikan menjadi: 

Type data sederhana. Type data sederhana tunggal, misalnya Integer, real, boolean dan karakter.

Type data sederhana majemuk, misalnyaString 

Struktur Data, meliputi: Struktur data sederhana, misalnya array dan record. 

Struktur data majemuk, yang terdiri dari: Linier : Stack, Queue, sertaList dan Multilist Non Linier : Pohon Biner dan Graph 

Pemakaian struktur data yang tepat didalam proses pemrograman akan menghasilkan algoritma yang lebih jelas dan tepat, sehingga menjadikan program secara keseluruhan lebih efisien dan sederhana. 

Struktur data yang standar yang biasanya digunakan dibidang informatika adalah: 

* List linier (Linked List) dan variasinya 

* Multilist * Stack (Tumpukan) 

* Queue (Antrian)

* Tree ( Pohon) 

* Graph ( Graf ) 

2.STACK

    Pengertian Stack atau Tumpukan adalah suatu stuktur data yang penting dalam pemrograman yang mempunyai sifat LIFO (Last In First Out), Benda yang terakhir masuk ke dalam stack akan menjadi benda pertama yang dikeluarkan dari stack. 

Stack (Tumpukan) adalah list linier yang dikenali elemen puncaknya (TOP) dan Aturan penyisipan dan penghapusan elemennya tertentu. Penyisipan selalu dilakukan “di atas“ TOP dan Penghapusan selalu dilakukan pada TOP 

OPERASI-OPERASI/FUNGSI STACK Push : digunakan untuk menambah item pada stack pada tumpukan paling atas 

Pop       : digunakan untuk mengambil item pada stack pada tumpukan paling atas 

Clear     : digunakan untuk mengosongkan stack 

IsEmpty : fungsi yang digunakan untuk mengecek apakah stack sudah kosong 

IsFull     : fungsi yang digunakan untuk mengecek apakah stack sudah penuh 

 3. QUEUE 

        Queue pada Struktur Data atau antrian adalah sekumpulan data yang mana penambahan elemen hanya bisa dilakukan pada suatu ujung disebut dengan sisibelakang(rear), dan penghapusan(pengambilan elemen) dilakukan lewat ujung lain (disebut dengan sisi depan atau front). 

Queue atau antrian prinsip yang digunakan adalah “Masuk Pertama Keluar Pertama” atau FIFO (First In First Out). 

Queue atau antrian banyak kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari, ex: antrian Mobil diloket Tol, Antrian mahasiswa Mendaftar, dll. Contoh lain dalam bidang komputer adalah pemakaian sistem komputer berbagi waktu(time-sharing computer system) dimana ada sejumlah pemakai yang akan menggunakan sistem tersebut secara serempak.

Pada Queue atau antrian Terdapat satu buah pintu masuk di suatu ujung dan satu buah pintu keluar di ujung satunya dimana membutuhkan variabel Head dan Tail ( depan/front, belakang/rear). 

Karakteristik Queue atau antrian : 

1. elemen antrian 

2. front (elemen terdepan antrian) 

3. tail (elemen terakhir) 

4. jumlah elemen pada antrian 

5. status antrian Operasi pada Queue atau antrian 

1. tambah(menambah item pada belakang antrian) 

2. hapus (menghapus elemen depan dari antrian) 

3. kosong( mendeteksi apakah pada antrian mengandung elemen atau tidak) 

Operasi-operasi Queue : 

 1. Create() Untuk menciptakan dan menginisialisasi Queue Dengan cara membuat Head dan Tail = -1 

 2. IsEmpty() Untuk memeriksa apakah Antrian sudah penuh atau belum Dengan cara memeriksa nilai Tail, jika Tail = -1 maka empty Kita tidak memeriksa Head, karena Head adalah tanda untuk kepala antrian (elemen pertama dalam antrian) yang tidak akan berubah-ubah Pergerakan pada Antrian terjadi dengan penambahan elemen Antrian kebelakang, yaitu menggunakan nilai Tail. 

 3. IsFull Untuk mengecek apakah Antrian sudah penuh atau belum Dengan cara mengecek nilai Tail, jika 

Tail >= MAX-1 (karena MAX-1 adalah batas elemen array pada C) berarti sudah penuh 

 4. Enqueue Untuk menambahkan elemen ke dalam Antrian, penambahan elemen selalu ditambahkan di elemen paling belakang Penambahan elemen selalu menggerakan variabel Tail dengan cara increment counter Tail terlebih dahulu 

 5. Dequeue() Digunakan untuk menghapus elemen terdepan/pertama (head) dari Antrian Dengan cara menggeser semua elemen antrian kedepan dan mengurangi Tail dgn 1 Penggeseran dilakukan dengan menggunakan looping.

 6. Clear() Untuk menghapus elemen-elemen Antrian dengan cara membuat Tail dan Head = -1 Penghapusan elemen-elemen Antrian sebenarnya tidak menghapus arraynya, namun hanya mengeset indeks pengaksesan-nya ke nilai -1 sehingga elemen-elemen Antrian tidak lagi terbaca 

 7. Tampil() Untuk menampilkan nilai-nilai elemen Antrian Menggunakan looping dari head s/d tail 

4. SORTING 

      Sorting adalah proses menyusun elemen – elemen dengan tata urut tertentu dan proses tersebut terimplementasi dalam bermacam aplikasi. Kita ambil contoh pada aplikasi perbankan. Aplikasi tersebut mampu menampilkan daftar account yang aktif. Hampir seluruh pengguna pada sistem akan memilih tampilan daftar berurutan secara ascending demi kenyamanan dalam penelusuran data. Beberapa macam algoritma sorting telah dibuat karena proses tersebut sangat mendasar dan sering digunakan. Oleh karena itu, pemahaman atas algoritma – algoritma yang ada sangatlah berguna. 

1.Selection Sort (Ascending): Pengurutan dilakukan dengan memilih elemen terbesar dan menempatkan pada posisinya, kemudian mencari element terbesar berikutnya dan menempatkan pada tempatnya, dan seterusnya. 

Proses pengurutan dengan menggunakan metode selection sort secara terurut naik adalah : 

1. Mencari data terkecil dari data pertama sampai data terakhir, kemunian di tukar posisinya dengan data pertama. 

2. mencari data terkecil dari data kedua sampai data terakhir, kemudian di tukar dengan posisinya dengan data kedua. 

3. mencari data terkecil dari data ketiga sampai data terakhir, kemudian di tukar posisinya dengan data ketiga 

4. dan seterusnya sampai semua data turut naik. apabila terdapat n buah data yang akan di urutkan, maka membutukan (n - 1) langkah pengurutan, dimana data terakhir yaitu data ke-n tidak perlu di urutkan karena hanya tinggal satu satunya. 

2. Bubble Sort Konsep Buble Sort Metode pengurutan gelembung (Bubble Sort) diinspirasikan oleh gelembung sabun yang berada dipermukaan air. Karena berat jenis gelembung sabun lebih ringan daripada berat jenis air, maka gelembung sabun selalu terapung ke atas permukaan. Prinsip di atas dipakai pada pengurutan gelembung. Bubble sort (metode gelembung) adalah metode/algoritma pengurutan dengan dengan cara melakukan penukaran data dengan tepat disebelahnya secara terus menerus sampai bisa dipastikan dalam satu iterasi tertentu tidak ada lagi perubahan. Jika tidak ada perubahan berarti data sudah terurut. Disebut pengurutan gelembung karena masing-masing kunci akan dengan lambat menggelembung ke posisinya yang tepat