Semua Tentang Algoritma

Apakah Itu Algoritma Ditinjau dari asal usul katanya kata Algoritma sendiri mempunyai sejarah yang aneh. Orang hanya menemukan kata Algorism yang berarti proses menghitung dengan angka arab. Anda dikatakan Algorist jika anda menghitung menggunakan Angka Arab. Para ahli bahasa berusaha menemukan asal kata ini namun hasilnya kurang memuaskan. Akhirnya para ahli sejarah matematika menemukan asal kata tersebut yang berasal dari nama penulis buku arab yang terkenal yaitu Abu Ja’far Muhammad Ibnu Musa Al-Khuwarizmi. Al- Khuwarizmi dibaca orang barat menjadi Algorism. Al-Khuwarizmi menulis buku yang berjudul Kitab Al Jabar Wal-Muqabala yang artinya “Buku pemugaran dan pengurangan” (The book of restoration and reduction). Dari judul buku itu kita juga memperoleh akar kata “Aljabar” (Algebra). Perubahan kata dari Algorism menjadi Algorithm muncul karena kata Algorism sering dikelirukan dengan Arithmetic, sehingga akhiran –sm berubah menjadi –thm. Karena perhitungan dengan angka Arab sudah menjadi hal yang biasa. Maka lambat laun kata Algorithm berangsur-angsur dipakai sebagai metode perhitungan (komputasi) secara umum, sehingga kehilangan makna kata aslinya. Dalam Bahasa Indonesia, kata Algorithm diserap menjadi Algoritma. Definisi Algoritma “Algoritma adalah urutan langkah-langkah logis penyelesaian masalah yang disusun secara sistematis dan logis”. Kata Logis merupakan kata kunci dalam Algoritma. Langkah-langkah dalam Algoritma harus logis dan harus dapat ditentukan bernilai salah atau benar. Algoritma Merupakan Jantung Ilmu Informatika Algoritma adalah jantung ilmu komputer atau informatika. Banyak cabang ilmu komputer yang diacu dalam terminologi algoritma. Namun, jangan beranggapan algoritma selalu identik dengan ilmu komputer saja. Dalam kehidupan sehari-haripun banyak terdapat proses yang dinyatakan dalam suatu algoritma. Cara-cara membuat kue atau masakan yang dinyatakan dalam suatu resep juga dapat disebut sebagai algoritma. Pada setiap resep selalu ada urutan langkah-lankah membuat masakan. Bila langkah-langkahnya tidak logis, tidak dapat dihasilkan masakan yang diinginkan. Ibu-ibu yang mencoba suatu resep masakan akan membaca satu per satu langkah-langkah pembuatannya lalu ia mengerjakan proses sesuai yang ia baca. Secara umum, pihak (benda) yang mengerjakan proses disebut pemroses (processor). Pemroses tersebut dapat berupa manusia, komputer, robot atau alatalat elektronik lainnya. Pemroses melakukan suatu proses dengan melaksanakan atau “mengeksekusi” algoritma yang menjabarkan proses tersebut. Melaksanakan Algoritma berarti mengerjakan langkah-langkah di dalam Algoritma tersebut. Pemroses mengerjakan proses sesuai dengan algoritma yang diberikan kepadanya. Juru masak membuat kue berdasarkan resep yang diberikan kepadanya, pianis memainkan lagu berdasarkan papan not balok. Karena itu suatu Algoritma harus dinyatakan dalam bentuk yang dapat dimengerti oleh pemroses. Jadi suatu pemroses harus : 1. Mengerti setiap langkah dalam Algoritma 2. Mengerjakan operasi yang bersesuaian dengan langkah tersebut. Sejak dulu hingga sekarang, tentu kita mengetahui bahwa di dunia komputer terdapat beraneka ragam bahasa pemrograman. Karena begitu banyaknya jenis-jenis bahasa pemrograman, bahasabahasa tersebut juga dikelompokan berdasarkan kriteria tertentu. Ada yang mengelompokkannya menjadi 3 level bahasa yaitu: high level (Seperti Pascal dan Basic), middle level (Seperti Bahasa C), dan low level (Seperti Bahasa Assembly). Ada juga yang mengelompokkannya menjadi procedural/functional programming, object oriented programming, dan sebagainya. Pemrograman dapat diklasifikasikan sebagai berikut [Rechenberg]: 1. Berorientasi prosedur (procedural oriented) 2. Berorientasi fungsi (functional oriented) 3. Berorientasi logik (logic oriented) 4. Berorientasi obyek (object oriented) Masing-masing memiliki kelebihan tersendiri. Kadangkala dalam membangun suatu aplikasi dibutuhkan gabungan metode pemrograman tersebut. Misalnya dalam C++ dan Java (bahasa pemrograman berorientasi obyek), kita masih dapat menemukan tehnik-tehnik pemrograman berorientasi prosedur dalam setiap method/function member dalam obyek-obyeknya. Suatu bahasa pemrograman pada asalnya hanya dapat digunakan dalam satu metode. Pascal mulanya untuk procedural-oriented, Lisp untuk functional-oriented, Smaltalk untuk object-oriented dan lain-lain. Seiring dengan perkembangan tehnologi informasi dan komputer, puluhan bahkan ratusan bahasa pemrograman baru lahir. Masing-masing memiliki keunikan dan kelebihan spesifik. Ada yang khusus untuk jenis komputer tertentu, ada pula yang khusus untuk paradigma pemrograman tertentu. Pemilihan bahasa pemrograman pertama merupakan masalah pelik. Sebab bahasa pemrograman pertama akan mempengaruhi cara berfikir programer di masa yang akan datang. Programer dengan bahasa pertamanya Pascal akan lebih mudah berpindah ke bahasa pemrograman yang memiliki paradigma sama, yaitu berorientasi prosedur seperti C, Modula, Oberon. Tetapi programer tersebut kesulitan untuk berpindah ke bahasa pemrograman dengan paradigma yang lain seperti CLOS dan Scheme, yaitu bahasa pemrograman keluarga Lisp. Selain daripada itu, setelah menentukan paradigmanya, masalah berikutnya yang muncul adalah memilih bahasa pemrograman yang paling dominan dalam paradigma tersebut. Misalnya, untuk paradigma berorientasi fungsi manakah yang paling tepat diajarkan kepada pemula, apakah CLOS atau Scheme atau EmacsLisp. Masalah kedua ini berkaitan dengan, kemudahan dalam belajar, dialek dalam keluarga bahasa pemrograman tersebut, atau bahkan kecenderungan pasar. Dalam matematika dan komputasi, algoritma atau algoritme [1] merupakan kumpulan perintah untuk menyelesaikan suatu masalah. Perintah-perintah ini dapat diterjemahkan secara bertahap dari awal hingga akhir. Masalah tersebut dapat berupa apa saja, dengan catatan untuk setiap masalah, ada kriteria kondisi awal yang harus dipenuhi sebelum menjalankan algoritma. Algoritma akan dapat selalu berakhir untuk semua kondisi awal yang memenuhi kriteria, dalam hal ini berbeda dengan heuristik. Algoritma sering mempunyai langkah pengulangan (iterasi) atau memerlukan keputusan (logika Boolean dan perbandingan) sampai tugasnya selesai. Desain dan analisis algoritma adalah suatu cabang khusus dalam ilmu komputer yang mempelajari karakteristik dan performa dari suatu algoritma dalam menyelesaikan masalah, terlepas dari implementasi algoritma tersebut. Dalam cabang disiplin ini algoritma dipelajari secara abstrak, terlepas dari sistem komputer atau bahasa pemrograman yang digunakan. Algoritma yang berbeda dapat diterapkan pada suatu masalah dengan kriteria yang sama. Kompleksitas dari suatu algoritma merupakan ukuran seberapa banyak komputasi yang dibutuhkan algoritma tersebut untuk menyelesaikan masalah. Secara informal, algoritma yang dapat menyelesaikan suatu permasalahan dalam waktu yang singkat memiliki kompleksitas yang rendah, sementara algoritma yang membutuhkan waktu lama untuk menyelesaikan masalahnya mempunyai kompleksitas yang tinggi. Mungkin kita sering mendengar orang menyebutkan kata ini, algoritma, khususnya di perguruan tinggi. Hampir di semua sisi kehidupan kita, selalu berkaitan dengan yang namanya algoritma. Mau membuat program komputer, mau menyelesaikan soal-soal matemetika, pasti pakai algoritma. Bahkan kegiatan sehari-hari pun tidak lepas dari yang namanya algoritma. Mengapa algoritma selalu ada? Jawabnya simpel saja, selama ada masalah, maka algoritma juga ada dan akan selalu diusahakan untuk ada. Lalu apa hubungannya? Begini, pada saat kita menghadapi masalah, tentu kita ingin menyelesaikan masalah tersebut, iya kan? Bagaimanapun, seberat apapun masalahnya, kita ingin agar masalah itu selesai. Nah, proses-proses dan langkah-langkah kita dalam penyelesaian masalah inilah yang disebut dengan algoritma. Ya… walaupun dalan kenyataannya kita tidak pernah menggunakan atau bahkan tahu dengan sebutan algoritma. Algoritma adalah rangkaian prosedur atau langkah-langkah yang berurutan untuk memecahkan dan menyelesaikan suatu masalah. Ya, begitulah kira-kira gambaran singkat tentang algoritma. Lalu seperti apa sih contohnya? Tadi kan disebut bahwa kehidupan ini tidak lepas dengan yang namanya algoritma. Coba kita baca dulu beberapa masalah berikut ini : Misalkan Anda seorang pelajar atau mahasiswa (seperti saya), setiap pagi hari harus pergi ke sekolah/kampus, apa yang Anda lakukan untuk memecahkan masalah Anda ini, agar Anda bisa sampai tujuan. Anda punya 2 gelas minuman, 1 gelas berisi susu dan lainnya berisi teh, bagaimana cara Anda menukarkan isi kedua gelas tersebut? Ingat ya, ditukar, bukan dicampur… Anda hobi bikin kue, misalnya donat, bagaimana cara Anda bikin kue tersebut? Banyak lagi masalah-masalah lainnya, Anda pikirkan saja sendiri. Melihat beberapa contoh tersebut yang menuntut penyelesaian, maka kesatuan setiap urutan langkah-langkah kita dalam menyelesaikannya disebut algoritma. Sekarang coba kita lihat bagaimana algortima dari contoh-contoh di atas. Contoh 1 : bangun pagi-pagi mandi berpakaian rapi makan pagi/sarapan berangkat ke sekolah/kampus naik motor kalau tidak, ikut teman kalau tidak, naik angkot sampai sekolah/kampus, belajar Contoh 2 : beri nama A untuk gelas berisi susu dan B untuk gelas berisi teh ambil 1 gelas kosong untuk membantu proses pertukaran, beri nama C untuk gelas bantu tersebut tuang susu dari gelas A ke dalam gelas C tuang teh dari gelas B ke dalam gelas A tuang susu dari gelas C ke dalam gelas B susu dan teh sudah bertukar tempat Contoh 3 : Untuk contoh ini, saya rasa Anda sudah mengerti maksudnya. Tinggal lihat resep bikin kue donat, lakukan seperti petunjuk dan langkah-langkahnya… Misalnya, siapkan bahan kue, campur dan aduk adonan dan seterusnya… Dari contoh-contoh di atas, 1 kesatuan langkah-langkah yang kita lakukan untuk menyelesaikannya disebut dengan algoritma. Perlu diperhatikan bahwa ada beberapa catatan penting dalam penyusunan algoritma, yaitu : langkah-langkahnya harus bisa dilaksanakan (logis) dan sederahana serta seringkas mungkin harus dapat berhenti setelah mengerjakan beberapa prosedur/langkah-langkah ada sesuatu yang menjadi sumber pengerjaan algoritma itu (ada inputnya) ada hasil (output) yang didapat dari algoritma tersebut sekalipun tidak ada nilainya (nol) Algoritma yang akan kita bahas pada posting-posting berikutnya menyangkut tentang pemrograman komputer. Karena algoritma adalah jantungnya komputer, maka mempelajari algoritma adalah hal penting sebagai dasar dalam pembuatan program. Contoh di atas kita jadikan gambaran bahwa dalam penyelesaian sebuah program tidak jauh bebeda dengan penyelesaian masalah kita sehari-hari. Bedanya mungkin hanya pada penulisan algoritmanya dan masalah yang dihadapi. Untuk lebih memperjelas dan memperdalam tentang gambaran algoritma ini, serta bagaimana kita membuat penyelesaian dengan syarat-syarat tertentu (sesuai masalah), kita coba lagi menyelesaikan beberapa masalah yang ‘menarik’ pada posting berikutnya. Sementara sampai di sini dulu… Nantikan posting berikutnya… Referensi : Rinaldi Munir, Algoritma dan Pemrograman dalam Bahasa Pascal dan C, Penerbit Informatika, Bandung, 2007 Algoritma adalah urutan aksi-aksi yang dinyatakan dengan jelas dan tidak rancu untuk memecahkan suatu masalah dalam rentang waktu tertentu. Setiap aksi harus dapat dikerjakan dan mempunyai efek tertentu. Algoritman dapat dituliskan dengan banyak cara, mulai dari menggunkan bahasa alami yang digunakan sehari-hari, simbol grafik bagan alir, sampai menggunakan bahasa pemrograman seperti bahasa Pascal. Dari sumber lain, algoritma diartikan sebagai urutan langkah-langkah logis penyelesaian suatu masalah yang disusun secara sistematis. Kata logis di atas merupakan kata kunci dalam sebuah algoritma. Langkah-langkah di dalam algoritma haruslah logis, ini berarti hasil dari urutan langkah-langkah tersebut harus dapat ditentukan, benar atau salahnya. Komputer hanyalah salah satu pemroses. Agar dapat dilaksanakan oleh komputer, algoritma harus ditulis dalam notasi bahasa pemrograman sehingga dinamakan program. Jadi program adalah perwujudan atau implementasi teknis algoritma yang ditulis dalam bahasa pemrograman tertentu sehingga dapat dilaksanakan oleh komputer. Secara garis besar, algoritma adalah urutan langkah-langkah penyelesaian masalah, sedangkan program adalah realisasi algoritma dalam bahasa pemrograman. Program ditulis dalam salah satu bahasa pemrograman, dan kegiatan membuat program disebut pemrograman. (programming). Orang yang menulis program disebut pemrogram (programmer). Tiap-tiap langkah di dalam program disebut pemrogram (programmer). Tiap-tiap langkah di dalam program disebut pernyataan (statement) atau instruksi. Jadi, program tersusun atas deretan instruksi, bila suatu instruksi dilaksanakan, maka operasi-operasi yang bersesuaian dengan instruksi tersebut dikerjakan oleh komputer. Komputer secara garis besar tersusun atas empat komponen utama, yaitu piranti masukkan, piranti keluaran, unit pemroses utama (CPU), dan memori. Mekanisme kerja keempat komponen tersebut adalah mula-mula program dimasukkan ke dalam memori komputer, ketika program dilaksanankan (execute), setiap instruksi yang telah tersimpan di dalam komputer dikirim ke CPU, CPU mengerjakan operasi- operasi yang bersesuaian dengan instruksi tersebut. Bila suatu operasi memerlukan data, data dibaca di piranti masukkan, disimpan di dalam memori, lalu dikirim ke CPU untuk operasi yang memerlukannya tadi. Bila proses menghasilkan keluaran atau informasi, keluaran disimpan ke dalam memori, lalu memori menuliskan keluaran tasi di piranti keluaran (misalkan dengan mencetaknya ke layer monitor). Pembuatan 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. 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.