POHON / TREE.

Presentasi berjudul: "POHON / TREE."— Transcript presentasi:

1 POHON / TREE

2 Tujuan Pembelajaran (sesi-7)
Mahasiswa diharapkan memahami konsep tentang Pengertian Tree[1] Pohon Merentang[1] Pohon Merentang Minimum[2] Algoritma Prim, Algoritma Kruskal[2] Pohon Berakar[2] Terminologi pada pohon berakar[2]

3 Pohon adalah graf tak-berarah terhubung yang tidak mengandung sirkuit
pohon pohon bukan pohon bukan pohon

4 Hutan (forest) Kumpulan pohon yang saling lepas
Graf tidak terhubung yang tidak mengandung sirkuit. Setiap komponen di dalam graf terhubung tersebut adalah pohon. Hutan yang terdiri dari tiga buah pohon

5 Sifat-sifat Pohon Misalkan G = (V, E) adalah graf tak-berarah sederhana dan jumlah simpulnya n. Maka, semua pernyataan di bawah ini adalah ekivalen: G adalah pohon. Setiap pasang simpul di dalam G terhubung dengan lintasan tunggal. G terhubung dan memiliki m = n – 1 buah sisi. G tidak mengandung sirkuit dan memiliki m = n – 1 buah sisi. G tidak mengandung sirkuit dan penambahan satu sisi pada graf akan membuat hanya satu sirkuit. G terhubung dan semua sisinya adalah jembatan (bridge).

6 Pohon Merentang (spanning tree)
Pohon merentang dari graf terhubung adalah upagraf merentang yang berupa pohon. Pohon merentang diperoleh dengan memutus sirkuit di dalam graf. Setiap graf terhubung mempunyai paling sedikit satu buah pohon merentang. Graf tak-terhubung dengan k komponen mempunyai k buah hutan merentang yang disebut hutan merentang (spanning forest). Let G be a simple graph. A spanning tree of G is a subgraph of G that is a tree containing every vertex of G . G T1 T T T4

7 Aplikasi Pohon Merentang
Jalan-jalan seminimum mungkin yang menghubungkan semua kota sehingga setiap kota tetap terhubung satu sama lain. Perutean (routing) pesan pada jaringan komputer. Contoh

8 Pohon Rentang Minimum Graf terhubung-berbobot mungkin mempunyai lebih dari 1 pohon merentang. Pohon rentang yang berbobot minimum dinamakan pohon merentang minimum (minimum spanning tree).

9 Algoritma Prim Langkah 1: ambil sisi dari graf G yang berbobot minimum, masukkan ke dalam T. Langkah 2: pilih sisi (u, v) yang mempunyai bobot minimum dan bersisian dengan simpul di T, tetapi (u, v) tidak membentuk sirkuit di T. Masukkan (u, v) ke dalam T. Langkah 3: ulangi langkah 2 sebanyak n – 2 kali.

10 Algoritma Prim Graph Pohon merentang minimum

11 Algoritma Kruskal Langkah 0: sisi-sisi dari graf sudah diurut menaik berdasarkan bobotnya – dari bobot kecil ke bobot besar Langkah 1: T masih kosong Langkah 2: pilih sisi (u, v) dengan bobot minimum yang tidak membentuk sirkuit di T. Tambahkan (u, v) ke dalam T. Langkah 3: ulangi langkah 2 sebanyak n – 1 kali.

12 Algoritma Kruskal Graph Pohon merentang minimum

13 Pohon Berakar Pohon yang satu buah simpulnya diperlakukan sebagai akar dan sisi-sisinya diberi arah sehingga menjadi graf berarah dinamakan pohon berakar (rooted tree). a b Pohon berakar panah dibuang

14 Pohon Berakar Pohon dan dua buah pohon berakar yang dihasilkan dari pemilihan dua simpul berbeda sebagai akar b sebagai akar e sebagai akar

15 Terminologi pada Pohon Berakar
1. Anak (child atau children) dan Orangtua (parent) b, c, dan d adalah anak-anak simpul a, a adalah orangtua dari anak-anak itu 2. Lintasan (path) Lintasan dari a ke j adalah a, b, e, j. Panjang lintasan dari a ke j adalah 3.

16 Terminologi pada Pohon Berakar
Saudara kandung (sibling) f adalah saudara kandung e, tetapi, g bukan saudara kandung e, karena orangtua mereka berbeda. Upapohon (subtree)

17 Terminologi pada Pohon Berakar
Derajat (degree) Derajat sebuah simpul adalah jumlah upapohon (atau jumlah anak) pada simpul tersebut. Derajat a adalah 3, derajat b adalah 2, Derajat d adalah satu dan derajat c adalah 0. Jadi, derajat yang dimaksudkan disini adalah derajat-keluar. Derajat maksimum dari semua simpul merupakan derajat pohon itu sendiri. Pohon di samping berderajat 3

18 Terminologi pada Pohon Berakar
Daun (leaf) Simpul yang berderajat nol (atau tidak mempunyai anak) disebut daun. Simpul h, i, j, f, c, l, dan m adalah daun. Simpul Dalam (internal nodes) Simpul yang mempunyai anak disebut simpul dalam. Simpul b, d, e, g, dan k adalah simpul dalam.

19 Terminologi pada Pohon Berakar
Aras (level) atau Tingkat Tinggi (height) atau Kedalaman (depth) Aras maksimum dari suatu pohon disebut tinggi atau kedalaman pohon tersebut. Pohon di sebelah mempunyai tinggi 4.

20 Pohon Terurut Pohon berakar yang urutan anak-anaknya penting disebut pohon terurut (ordered tree).

21 Pohon m-ary Pohon berakar yang setiap simpul cabangnya mempunyai paling banyak m buah anak disebut pohon m-ary. Jika m = 2, pohonnnya disebut pohon biner (binary tree. Pohon m-ary dikatakan teratur atau penuh (full) jika setiap simpul cabangnya mempunyai tepat m anak.

22 Terminologi pada Pohon Berakar
Pohon parsing dari kalimat A tall boy wears a red hat < sentence> <subject> <verb> <object> <article> <noun phrase> wears article> <noun> A <adjective> <noun> a <adjective> <noun> tall boy red hat

23 Pohon m-ary Teratur Jumlah daun pada pohon n-ary teratur dengan tinggi h adalah nh Jumlah seluruh simpul pada pohon n-ary teratur dengan tinggi h S= n0+n1+n2+…..+nh

24 Latihan sesi-7 1. Jelaskan dan berikan contoh menurut pemahaman anda, tentang Pengertian Tree[1] Pohon Merentang[1] Pohon Merentang Minimum[2] Algoritma Prim, Algoritma Kruskal[2] Pohon Berakar[2] Terminologi pada pohon berakar[2]

25 Tujuan Pembelajaran (sesi-8)
Mahasiswa diharapkan memahami konsep tentang Pohon biner[2] Traversal pada pohon[3] Pohon Ekspresi[3] Kode Huffman[2] Binary Search Tree[3]

26 Pohon Biner Gambar Dua buah pohon biner yang berbeda

27 Pohon Biner Pohon condong-kiri pohon condong kanan Pohon biner penuh

28 T1 dan T2 adalah pohon seimbang, sedangkan T3 bukan pohon seimbang.
Pohon Biner Seimbang Pada beberapa aplikasi, diinginkan tinggi upapohon kiri dan tinggi upapohon kanan yang seimbang, yaitu berbeda maksimal 1. T1 T T3 T1 dan T2 adalah pohon seimbang, sedangkan T3 bukan pohon seimbang.

29 Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology
Tree Traversal Rooted tree are often used to store information. We need procedures for visiting each vertex of an ordered rooted tree to access data. We will describe several important algorithms for visiting all the vertices of an rooted tree Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology

30 Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology
Tree Traversal Preorder In Order Post Order Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology

31 Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology
Preorder Visit root Visit left subtree Visit right subtree Given Binary Tree Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology

32 Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology
Preorder Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology

33 Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology
Preorder Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology

34 Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology
Inorder Visit left subtree Visit root Visit right subtree Given Binary Tree Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology

35 Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology
Inorder Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology

36 Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology
Inorder Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology

37 Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology
Postorder Visit left subtree Visit right subtree Visit root Given Binary Tree Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology

38 Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology
Postorder Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology

39 Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology
Postorder Discrete Mathematics (MA 2333) –Telkom Institute of Technology

40 Pohon ekspresi dari (a + b)*(c/(d + e))
Terapan Pohon Biner Pohon Ekspresi Pohon ekspresi dari (a + b)*(c/(d + e))

41 Pohon keputusan untuk mengurutkan 3 buah elemen
Terapan Pohon Biner Pohon Keputusan Pohon keputusan untuk mengurutkan 3 buah elemen

42 Pohon biner dari kode prefiks { 000, 001, 01, 10, 11}
Terapan Pohon Biner Kode Awalan Pohon biner dari kode prefiks { 000, 001, 01, 10, 11}

43 Terapan Pohon Biner Kode Huffman
rangkaian bit untuk string ‘ABACCDA’: atau 7  8 = 56 bit (7 byte). Simbol Kode ASCII A B C D

44 Terapan Pohon Biner Kode Huffman rangkaian bit untuk ’ABACCDA’:
hanya 13 bit! Sim bol Ke ke ra pan Pe Lu ang Kode Huffman A 3 3/7 B 1 1/7 110 C 2 2/7 10 D 111

45 Terapan Pohon Biner Pohon Pencarian Biner

46 Terapan Pohon Biner Data: 50, 32, 18, 40, 60, 52, 5, 25, 70

47 Penelusuran Pohon Biner
1. Preorder : R, T1, T2 - kunjungi R - kunjungi T1 secara preorder - kunjungi T2 secara preorder

48 Penelusuran Pohon Biner
2. Inorder : T1 , R, T2 - kunjungi T1 secara inorder - kunjungi R - kunjungi T2 secara inorder

49 Penelusuran Pohon Biner
Postorder : T1, T2 , R - kunjungi T1 secara postorder - kunjungi T2 secara postorder - kunjungi R

50 Penelusuran Pohon Biner
preorder : * + a / b c - d * e f (prefix) inorder : a + b / c * d - e * f (infix) postorder : a b c / + d e f * - * (postfix) * + - a / d b c e f

51 Latihan sesi-8 1. Jelaskan dan berikan contoh menurut pemahaman anda, tentang Pohon biner[2] Traversal pada pohon[3] Pohon Ekspresi[3] Kode Huffman[2] Binary Search Tree[3]