History of Linked List
•
Dikembangkan tahun 1955-1956 oleh Allen
Newell, Cliff Shaw dan Herbert Simon di RAND
Corporation sebagai struktur data utama untuk
bahasa Information Processing Language (IPL).
–
IPL dibuat untuk mengembangkan program
artificial
intelligence
, seperti pembuatan Chess Solver.
•
Victor Yngve di Massachusetts Institute of
Technology (MIT) juga menggunakan linked list
pada natural language processing dan machine
transitions pada bahasa pemrograman
Definisi
•
Linked list : struktur data yang dibangun
dari satu atau lebih
node
yang menempati
alokasi memori secara dinamis.
•
Node : tempat penyimpanan data yang
terdiri dari dua bagian/field.
•
Field 1 adalah
Data,
digunakan untuk
menyimpan data/nilai.
•
Field 2 adalah
Pointer,
untuk menyimpan
Linked List
•
Jika linked list hanya berisi satu node
maka pointernya akan menunjuk ke
NULL.
•
Jika linked list memiliki lebih dari satu
node maka pointer menyimpan alamat
dari node berikutnya. Sehingga antara
node satu dengan node yang lain akan
terhubung. Kecuali node paling ujung
akan menunjuk ke NULL.
5
Array VS Linked List
•
Menyimpan koleksi elemen secara
non-contiguously.
–
Elemen dapat terletak pada lokasi memory yang
saling berjauhan. Bandingkan dengan array dimana
tiap-tiap elemen akan terletak pada lokasi memory
yang berurutan.
a b
c d e
c
a
e
d
b
Array representation
Array VS Linked List
•
Mengizinkan operasi penambahan atau
penghapusan elemen ditengah-tengah koleksi
dengan hanya membutuhkan jumlah
perpindahan elemen yang konstan.
–
Bandingkan dengan array. Berapa banyak elemen
Linked List
•
Linked list dibedakan menjadi 2 :
–
Single linked list
Gambaran Struktur Node
null
Link atau pointer
data
null
null
10
Single Linked List
•
Single : artinya pointer-nya hanya satu
buah dan satu arah, yaitu menunjuk ke
node sesudahnya.
•
Node terakhir akan menunjuk ke NULL
yang akan digunakan sebagai kondisi
berhenti pada saat pembacaan isi
linked list.
•
ilustrasi single linked list yang memiliki
Ilustrasi Single Linked List
•
Ilustrasi single linked list pada memory :
•
Node e
tidak menunjuk ke node manapun sehingga
pointer dari node e adalah NULL. Dapat disimpulkan
bahwa node ini adalah node yang paling belakang (node
ekor).
c
a
e
d
b
Ilustrasi Single Linked List
•
Ilustrasi single linked list pada memory :
•
Karena node tidak ditunjuk oleh node manapun maka
node ini adalah node yang paling depan (node kepala).
Kepala
Ilustrasi Single Linked List
•
Linked list yang memiliki 4 node, dimana
node terakhir menunjuk ke NULL.
A0 A1 A2 A3
“Single” Representation
Penjelasan:
•
Pembuatan class bernama Node yang berisi 2
field/variabel, yaitu
data
bertipe Object dan
pointer
yang
bertipe class Node.
•
Field data
: digunakan untuk menyimpan data/nilai pada
linked list.
Field pointer
: digunakan untuk menyimpan
alamat node berikutnya.
class Node
{
Object data;
Node pointer;
}
pointer data
Pembentukan Obyek Node
•
Deklarasi atau pembentukan obyek Node
menggunakan perintah
new
.
•
Bentuknya adalah :
Contoh program
public class LinkedList1 {
public static void main(String[] args)
{
Node head = new Node();
}
}
pointer data
Ilustrasi :
Pengaksesan Field pada Node
•
Untuk mengakses field dari node
menggunakan object node kemudian
diikuti dengan tanda . (titik)
•
Contoh :
–
Mengakses data dari head perintahnya :
head.data;
–
Mengakses pointer dari head perintahnya :
Contoh program
public class LinkedList1 {
public static void main(String[] args)
{
Node head = new Node();
System.out.println(“data : " + head.data);
System.out.println("pointer: " + head.pointer);
}
}
Output :
null null
Ilustrasi :
Pengisian Data pada Field
•
Untuk mengisikan data pada field
digunakan operator assigment (=).
•
Contoh :
memberikan data “A” pada head
Contoh program
public class LinkedList1 {
public static void main(String[] args)
{
Node head= new Node();
head.data = "A";
System.out.println(“data : " + head.data);
System.out.println("pointer: " + head.pointer);
}
}
Output :
null A
Ilustrasi :
Pointer Head
•
Untuk mengingat node yg paling depan
(node kepala) digunakan sebuah pointer
yang akan menyimpan alamat dari node
depan.
•
Pointer ini biasanya diberi nama
head
.
Pointer Tail
•
Untuk mengingat node yg paling belakang
(node ekor) digunakan sebuah pointer
yang akan menyimpan alamat dari node
belakang.
•
Pointer ini biasanya diberi nama
tail
.
Contoh
•
Linked list yang memiliki 4 node :
A0 A1 A2 A3
Operasi Linked List
1. Inisialisasi
2. isEmpty
3. size
4. Penambahan
5. Penghapusan
6. Penyisipan
7. Pencarian
Class Node
public class Node {
Object data;
Node pointer;
Node() { }
Node(Object data)
{
this.data = data;
}
Node(Object data, Node pointer)
{
this.data = data;
(1) inisialisasi
•
Proses ini digunakan untuk mendeklarasi
sekaligus memberikan nilai awal (inisialisasi)
pada pointer head dan tail.
•
Nilai awal kedua pointer tersebut adalah NULL.
Yang menandakan bahwa linked list dalam
kondisi kosong (belum ada node yang
terbentuk).
Node head,tail;
void inisialisasi()
{
(2)isEmpty
•
Digunakan untuk mengetahui linked
dalam kondisi kosong.
•
Kondisi kosong : jika size = 0 atau jika
head=tail=null.
boolean isEmpty()
{
(3) size
•
Digunakan untuk mengetahui banyak
node pada linked list.
•
Size akan bertambah 1 setiap ada node
baru yang ditambahkan pada linked list.
•
Size akan berkurang 1 setiap ada
penghapusan node.
int size()
{
(4) Penambahan
•
Dibedakan menjadi :
1. Penambahan dari depan
2. Penambahan dari belakang
Penambahan dari Depan
•
Jika kondisi awal node kosong maka head dan
tail akan sama-sama menunjuk ke node input.
•
Jika pada linked list telah ada node, maka head
akan menunjuk ke node input (hanya head yang
bergerak).
void addFirst(Node input){ if (isEmpty()){ head=input; tail=input; } else {
input.pointer = head; head = input;
Ilustrasi : addFirst(x)
Menambahkan
X
pada lokasi paling depan.
a
b
c
d
head
x
b
head
c
d
a
x
Kondisi awal pada linked list :
Setelah penambahan node x didepan:
Penambahan dari Belakang
•
Jika kondisi awal node kosong maka head dan
tail akan sama-sama menunjuk ke node input.
•
Jika pada linked list telah ada node, maka tail
akan menunjuk ke node input (hanya tail yang
bergerak).
void addLast(Node input){ if (isEmpty()){
head = input; tail = input; }
else {
tail.pointer = input; tail = input;
Ilustrasi : addLast(x)
menambahkan
X
pada akhir list :
a
b
c
tail
d
x
a
b
c
d
tail
x
Node input
Kondisi awal pada linked list :
Contoh program
public class TestLinkedList {
public static void main(String[] args) {
LinkedList1 list = new LinkedList1(); System.out.println("head : " + list.head); System.out.println("tail : " + list.tail);
list.addFirst(new Node());
System.out.println("head : " + list.head); System.out.println("tail : " + list.tail);
list.addFirst(new Node());
System.out.println("head : " + list.head); System.out.println("tail : " + list.tail);
list.addLast(new Node());
System.out.println("head : " + list.head); System.out.println("tail : " + list.tail);
output
head : null tail : null
Penambahan setelah Node tertentu
•
Dilakukan pencarian node yang memiliki data
yang sama dengan key.
void insertAfter(Object key,Node input){ Node temp = head;
do{
if(temp.data==key){
input.pointer = temp.pointer; temp.pointer = input;
size++;
System.out.println("Insert data is succeed.");
break; }
Ilustrasi : Insert After(a)
Menyisipkan
X
pada lokasi setelah
temp
.
a
b
c
d
temp
a
b
x
temp
Penambahan sebelum Node
tertentu
void insertBefore(Object key,Node input){ Node temp = head;
while (temp != null){
if ((temp.data == key)&&(temp == head)) {
this.addFirst(input);
System.out.println("Insert data is succeed.");
break; }
else if (temp.pointer.data == key) { input.pointer = temp.pointer; temp.pointer = input;
System.out.println("Insert data is succeed.");
break; }
temp = temp.pointer; }
(5) Penghapusan
•
Dibedakan menjadi :
1. Hapus node depan
Hapus node depan
void removeFirst(){
Node temp = head; if (!isEmpty()){
if (head == tail)
head = tail = null; else
{
temp = temp.pointer; head = temp;
temp = null; } size--;
} else
System.out.println("Data is empty!");
Hapus node belakang
void removeLast(){
Node temp = head; if (!isEmpty()){
if (tail == head){ head = tail = null; }
else {
while (temp.pointer != tail){ temp = temp.pointer;
}
temp.pointer = null; tail = temp;
temp = null; } size--;
}
Hapus node tertentu
void remove(Object key){ Node temp = head; if (!isEmpty()){
while (temp != null){
if (temp.pointer.data == key){
temp.pointer = temp.pointer.pointer; if(temp.pointer == null)
tail=temp; break;
}
else if ((temp.data == key)&&(temp == head)){ this.removeFirst();
break; }
temp = temp.pointer; }
} else
System.out.println("Data is empty!"); size--;
Linked Lists: menghapus elemen X
•
Proses menghapus dilakukan dengan mengabaikan elemen
yang hendak dihapus dengan cara melewati pointer
(
reference
) dari elemen tersebut langsung pada elemen
selanjutnya.
•
Elemen
x
dihapus dengan meng-assign field
next
pada
elemen
a
dengan alamat
b
.
a
x
b
temp
a
b
temp
a
x
b
temp
Langkah-langkah menghapus
elemen
•
Tidak ada elemen lain yang menyimpan alamat
node
x.
•
Node
x tidak bisa diakses lagi.
•
Java Garbage Collector
akan membersihkan alokasi
memory yang tidak dipakai lagi atau tidak bisa diakses.
•
Dengan kata lain,
menghapus node x.
a
x
b
Pengaksesan
•
Digunakan untuk mencetak data seluruh
node mulai dari yang paling depan sampai
ketemu NULL.
public void print()
{
Node p = head;
while (p != null) {
System.out.println (p.data);
p = p.pointer;
Operasi Linked List dengan
Index
1. Pengaksesan data node
2. Penambahan data
Method checkIndex(int index)
void checkIndex(int index)
{
if (index < 0 || index >= size)
Method get(int index)
public Object get(int index)
{
checkIndex(index);
Node currentNode = head;
for (int i = 0; i < index; i++)
currentNode = currentNode.pointer;
Method indexOf(Object theElement)
public int indexOf(Object theElement) {
// search the chain for theElement Node currentNode = head;
int index = 0; // index of currentNode
while (currentNode != null && !currentNode.data.equals(theElement)) {
// move to next node
currentNode = currentNode.pointer; index++;
}
// make sure we found matching element if (currentNode == null)
return -1; else
Method remove(int index)
public Object remove(int index){
checkIndex(index);
Object removedElement;
if (index == 0) // remove first node {
removedElement = head.data; head = head.pointer;
} else
{ // use q to get to predecessor of desired node Node q = head;
for (int i = 0; i < index - 1; i++) q = q.pointer;
removedElement = q.pointer.data;
q.pointer = q.pointer.pointer; // remove desired node tail=q;
}
size--;
Method add(int index,Object theElement)
public void add(int index, Object theElement) {
if (index < 0 || index > size) // invalid list position
throw new IndexOutOfBoundsException ("index = " + index + " size = " + size);
if (index == 0) // insert at front
head = new Node(theElement, head); else
{ // find predecessor of new element Node p = head;
for (int i = 0; i < index - 1; i++) p = p.pointer;
// insert after p
p.pointer = new Node(theElement, p.pointer); }
Latihan
1. Buatlah program dari 4 node berikut dengan kondisi
awal linked list kosong:
•
Tambahkan node baru dengan data 500 dari belakang.
Tambahkan node baru dengan data 50 dari depan.
Tambahkan node dengan data 250 setelah node 200.
•
Hapus node depan. Selanjutnya hapus node belakang.
Selanjutnya hapus node yg memiliki data 300.
•
Akses semua data dari seluruh node tersebut dari node
yg paling depan ke belakang.
Latihan
2. Buatlah method untuk mengakses semua
data pada single linked list.
54
Sumber
•
Arna Fariza, “Algoritma Struktur Data :
