Pengantar Algoritma & Pemrograman

Bagan Sistem Komputer

Definisi Program/Pemrograman Adalah kumpulan instruksi-instruksi tersendiri yang biasanya disebut source code yang dibuat oleh programmer (pembuat program) Program adalah kumpulan instruksi atau perintah yang disusun sedemikian rupa sehingga mempunyai urutan nalar yang tepat untuk menyelesaikan suatu persoalan. Instruksi (statement) yang dimaksud adalah syntax (cara penulisan) sesuai dengan bahasa pemrograman yang digunakan yang mempunyai komponen-komponen : Input, Output, Proses, Percabangan dan Perulangan.

Bahasa Pemrograman Adalah alat untuk membuat program Contoh: C, C++, C#, Pascal, Basic, Perl, PHP, ASP, JHP, Java, dll. Perbedaan: cara memberikan instruksi (sintaks) Persamaan: bertujuan menghasilkan output yang sama

Paradigma Pemrograman Pemrograman Prosedural / Terstruktur Berdasarkan urutan-urutan, sekuensial Program adalah suatu rangkaian prosedur untuk memanipulasi data. Prosedur merupakan kumpulan instruksi yang dikerjakan secara berurutan. Harus mengingat prosedur mana yang sudah dipanggil dan apa yang sudah diubah. Program dapat dibagai-bagi menjadi prosedur dan fungsi. Contoh: PASCAL dan C Pemrograman Fungsional Berdasarkan teori fungsi matematika Fungsi merupakan dasar utama program. Pemrograman Modular Pemrograman ini membentuk banyak modul. Modul merupakan kumpulan dari prosedur dan fungsi yang berdiri sendiri Sebuah program dapat merupakan kumpulan modul-modul. Contoh: MODULA-2 atau ADA

Paradigma Pemrograman Pemrograman Berorientasi Obyek Pemrograman berdasarkan prinsip obyek, dimana obyek memiliki data/variabel/property dan method/event/prosedur yang dapat dimanipulasi Contoh: C++, Object Pascal, dan Java. Pemrograman Berorientasi Fungsi Pemrograman ini berfokus pada suatu fungsi tertentu saja. Sangat tergantung pada tujuan pembuatan bahasa pemrograman ini. Contoh: SQL (Structured Query Language), HTML, XML dan lain-lain. Pemrograman Deklaratif Pemrograman ini mendeskripsikan suatu masalah dengan pernyataan daripada memecahkan masalah dengan implementasi algoritma. Contoh: PROLOG

Computational Thinking Memecahkan masalah dengan menggunakan komputer secara benar dan logis Alur berpikir: Deklaratif: menggunakan fakta untuk mencari kebenaran / memecahkan masalah Imperatif: menggunakan langkah-langkah yang logis untuk memecahkan masalah

Deklaratif vs Imperatif Bahasa C adalah bahasa pemrograman yang bersifat imperatif

Pembagian Target Program Pemrograman Desktop Pemrograman Web Pemrograman Mobile

Siklus Hidup Perangkat Lunak (Software) Dilihat dari Struktur Sistem Komputer dan Siklus diatas, Algoritma Pemrograman menempati posisi dibagian implementasi karena bagian implementasi merupakan bagian dimana pemrogram melakukan proses coding (pembuatan program).

Aksi dalam algoritma Kejadian yang terjadi pada waktu yang terbatas dan menghasilkan efek yang memang direncanakan Dari waktu0 ke waktuN Contoh: “aksi Bu Tati mengupas kentang untuk makan malam” Batasan: Apa kentang harus dibeli dulu atau sudah ada? Apakah mengupas berarti sampai kentang terhidang? Apakah setelah kentang selesai dikupas, harus ada kegiatan lain seperti dibuat sup atau digoreng? Berarti harus ada kejadian awal = start dan kejadian akhir = finish Kejadian bu Tati dapat juga diterapkan pada ibu-ibu yang lain, yang juga akan mengupas kentang Cara (Metode) sebisa mungkin harus bersifat universal

Contoh Kasus Ada 2 gelas kosong berukuran: 5 liter dan 3 liter Bagaimana cara kita mendapatkan air berukuran 4 liter?

Cara Masukkan air ke 3 liter hingga penuh Masukkan air 3 liter ke 5 liter, sisa 2 liter kosong Tuangkan air 3 liter ke sisa 2 liter, berarti sisa 1 liter di gelas 2 liter Buang seluruh air di gelas 5 liter tadi Tuangkan air 1 liter yg ada di gelas 3 liter tadi hingga ke 5 liter kosong Tuangkan 3 liter ke gelas 5 liter yang sudah ada 1 liter tadi, hingga kita dapat 4 liter

Contoh kasus lain Menghitung luas lingkaran Mengetahui suatu bilangan adalah genap/ganjil Mengetahui apakah suatu bilangan adalah bilangan prima Mengetahui bilangan terkecil dari n bilangan

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

Cara memasak tempe goreng?? - Potong tempe - Bumbui tempe - Siapkan minyak - Goreng tempe - Hidangkan

Penerbitan E-KTP

Pembelajaran Gambar Langkah-langkah harus benar, logis, dan urut Sama-sama melakukan pemecahan masalah Dapat dituliskan/digambarkan dalam langkah-langkah

Algoritma dalam bentuk tulisan Resep masakan Panduan registrasi Panduan pembukaan tabungan Panduan instalasi software Panduan pemasangan suatu perangkat Semuanya menggunakan bahasa manusia

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 aksi yang “tergantung” pada sesuatu: Ibu Tati mengambil kantong kentang dari rak Ibu Tati mengambil panci dari almari Lakukan persiapan, gunakan celemek atau tidak tergantung warna baju (cerah/tidak) Ibu Tati mengupas kentang Ibu Tati mengembalikan kantong kentang dari rak

Lanjutan - Kondisi Misal hari Sabtu : Misal hari Minggu: Jadi: “Ibu Tati melihat bahwa bajunya tidak berwarna cerah karena itu ia tidak memakai celemek” (berarti tidak ada aksi memakai celemek) Misal hari Minggu: “Ibu Tati melihat bahwa bajunya berwarna cerah karena itu ia memakai celemek” Jadi: Ambil kantong kentang dari rak Ambil panci dari almari Tergantung warna baju berwarna cerah : Pakai celemek tidak berwarna cerah : 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. Definite (pasti): algoritma memiliki instruksi-instruksi yang jelas dan tidak ambigu. Finite (ada batas): algoritma harus memiliki titik berhenti (stopping role). Effective (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

Algoritma yang efisien

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

Contoh algoritma 2 Kasus: Jawab 1: Jawab 2: Menukar dua buah bilangan X = 10 dan Y = 2, ditukar menjadi X = 2 dan Y = 10 Bagaimana caranya? Jawab 1: X=X+Y Y=X–Y X=X–Y Jawab 2: tampung = X X=Y Y = tampung

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 Digunakan dengan bahasa manusia

Contoh Problem: mencari bilangan terbesar dari dua bilangan yang diinputkan Contoh Algoritma: 1. Masukkan bilangan pertama 2. Masukkan bilangan kedua 3. Jika bilangan pertama > bilangan kedua maka kerjakan langkah 4, jika tidak, kerjakan langkah 5. 4.Tampilkan bilangan pertama 5.Tampilkan bilangan kedua Contoh Pseudo-code: 1. Input a 2. Input b 3. If a > b then kerjakan langkah 4 4. print a 5. print b

Algoritma vs Pseudocode

Pseudocode mengikuti aturan berikut: Komputer dapat menerima informasi (input) Komputer dapat mengeluarkan informasi (output) Komputer dapat melakukan operasi aritmetika Komputer dapat memberikan nilai pada sebuah variabel atau memory Komputer dapat membandingkan dua variabel dan memilih satu dari dua tindakan alternatif Komputer dapat mengulang sekumpulan tindakan

Pseudocode Standar / Umum - Menerima input: READ, GET - Menampilkan output: DISPLAY, PRINT, WRITE, SHOW - Aritmatika: +,-,*,/,%,div,sub,mul,min - Pemberian nilai: - Inisialisasi: INIT, SET - Memilih: IF … THEN … ELSE … , CASE … - Perulangan: FOR, WHILE

Jelaskan output dari

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. 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? 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 Caranya adalah dengan menuliskan komentar- komentar kecil

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. 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, flowchart harus dapat merepresentasikan komponen-komponen dalam bahasa pemrograman

Pembuatan Flowchart Sebelum pembuatan program Mempermudah programmer dalam menentukan alur logika program Sesudah pembuatan program Menjelaskan alur program kepada orang lain

Percabangan no yes

Flowchart : Mencari jalan pulang

Flowchart bilangan ganjil 1 - 100 i mod 2 == 1

Flowchart Kelipatan Bilangan S

a flowchart to find the largest of three numbers A, B, and C

Draw a flowchart for computing factorial N (N!)

buat flowchart / pseudocode program yang membaca tiap angka yang diinput user hingga angka 0 dimasukkan kemudian hitung jumlah keseluruhan angka tersebut buat flowchart / pseudocode program untuk mencari nilai terbesar dari N angka yang diinput user Buat flowchart / pseudocode program untuk mencari hasil 2 pangkat N dengan perulangan ,nilai N diinput user Buat flowchart / pseudocode program untuk menghasilkan deret 2 4 6 8 10 12 ... banyaknya angka dalam deret sesuai dengan nilai N yang diinput ( mis N=3, maka hasil 2 4 6)

Bahan Lanjut Input / Output