Buku Ajar & Panduan Praktikum

Buku Ajar & Panduan Praktikum

STRUKTUR DATA

Tujuan,

1. Mahasiswa dapat memahami implementasi struktur data & algoritma pemrograman

2. Mahasiswa dapat mengimplementasikan struktur data secara efisien untuk membangun informasi secara dinamis

3. Mahasiswa dapat mengimplementasikan pemrograman Java dan Tools pendukungnya

Modul Praktikum,

1. Tipe data Primitif, Abstrak dan Collection 2. Manipulasi String dan File

3. Dynamic List, Stack & Queue 4. Binary Tree

5. Searching dan Sorting 6. Tree, Graph & Traversal

Kebutuhan Software,

1. Java IDE :Netbeans Minimum V.6.0 atau Java Creator

Literatur,

1. Mark A l l e n Weiss. Data Structures and Algorithm Analysis in Java, Florida International University, Pearson 2012.

2. Michael T. Goodrich,

Roberto Tamassia

. Data Structures and Algorithms in Java Fifth Edition International Student Version , Department of Computer Science University of California, Irvine, John Willey & Son 2011.

Modul 1: Tipe data Primitif, Abstrak Dan

Koleksi

Tujuan Instruksi Khusus:

 Mahasiswa dapat memahami penggunaan tipe data baik primitif, abstrak dan Koleksi

 Mahasiswa dapat memahami penggunaan bahasa pemrograman Java secara sederhana dan Tools yang digunakan.

Teori

Pada umumnya dalam setiap bahasa pemrograman berorientasi obyek terdapat tiga level tipe data, yaitu:

1. Tipe data primitif

2. Tipe data abstrak (Obyek) 3. Tipe data Collection

Tipe data Primitif

Tipe data Primitif mulai dikenal pada bahasa pemrograman prosedural seperti: Pascal, C, atau Basic. Dimana tipe data ini memiliki ukuran memori yang tetap dan pasti, diantaranya:

 Integer : byte (8 byte), short (16 b), int (32 b), long (64 b)

 Floating point: float (32 byte), double(64 b), decimal(128 b), bigDecimal(256 b)

 Booleans: boolean(1 bit)

 String: (koleksi dari char )

Kita dapat melakukan pengujian penggunaan memori dari tipe data primitif, sebagaimana contoh pada listing bahasa pemrograman java berikut pada Gambar 1,

Gambar 1. Tipe data Integer 30 byte of integer used:1073741824

30 byte of integer used:1.073741824E9 32 byte of integer used:2147483647 64 byte of integer used:2147483647 Class IntegerTest{

public static void main(String[] args) {

double d = Math.pow(2, 30);

int i = (int)d;

System.out.println("30 byte of integer used:"+i);

System.out.println("30 byte of integer used:"+d);

d = Math.pow(2, 32);

i = (int)d;

System.out.println("32 byte of integer used:"+i);

d = Math.pow(2, 64);

i = (int)d;

System.out.println("64 byte of integer used:"+i);

}

Dari listing program dan pengujiannya didapatkan bahwasanya ukuran memori untuk integer int(32 byte), sehingga apabila ditambahkan melebihi kapasitasnya akan berhenti pada nilai 2147483647 yang merupakan 232 _{– 1 yang}

mewakili nilai maksimal dari 32 byte.

Contoh program lainnya Gambar 2 untuk operasional karakter dan string pada tipe data primitif:

Gambar 2. Tipe data Karakter

Dari listing program Gambar 2 ditunjukkan hasil bahwasanya tipe data char hanya bisa diberikan satu karakter, sedangkan String merupakan set kumpulan dari karakter yang berindeks.

Char: A(A) Char B:B String S:AB

Char A:A Char B:B

public class CharTest {

public static void main(String[] arg){ char ch_a = 'A';

char ch_b = 'B'; char ch_c = 'ABC';

System.out.println("Char: A("+ch_a+") Char B:"+ch_b); String s = Character.toString(ch_a)+Character.toString(ch_b); System.out.println("String S:"+s); ch_a = s.charAt(0); System.out.println("Char A:"+ch_a); ch_b = s.charAt(1); System.out.println("Char B:"+ch_b); } }

Operasional tipe data primitif terbatas pada jenis tipe datanya, sehingga diperlukan konversi atau Casting untuk merubahnya apabila dibutuhkan penggabungan operasional pada tipe data.

Base Type Class Name

Creation Access

byte Byte n = new Byte((byte)34); n.byteValueOf() short Short n = new Short((short)10); n.shortValueOf() int Integer n = new Integer(1045); n.intValueOf() long Long n = new Long(10849L); n.longValueOf() float Float n = new Float(3.934F); n.floatValueOf() double Double N = new Double{3.934}; n.doubleValueOf()

Gambar 3. Casting Variabel berbeda tipe data nilai byte dari karakter a -> byte b: 65

nilai karakter konversi byte b -> char a: A Public class Casting {

public static void main(String[] arg){ char ch_a = 'A';

byte b = (byte)ch_a; ch_a = (char)b;

System.out.println("nilai byte dari karakter a -> byte b: "+b);

System.out.println("nilai karakter konversi byte b -> char a: "+ch_a); }

Tipe Data Abstrak (Obyek)

Tipe data Obyek mulai digunakan pada pemrograman prosedural pascal ataupun C dengan penggunaan tipe data abstrak dan pointer, yaitu record, struct untuk tipe data kelompok serta pointer untuk penciptaan tipe data dinamis. Pada perkembangannya bahasa pemrograman berorientasi obyek menggunakannya untuk tipe data Obyek dimulai pada bahasa pemrograman LISP dan kemudian disusul Java.

Tipe data ini dapat merepresentasikan kelompok tipe data dengan beragam tipe primitif yang bisa diciptakan secara dinamis:

Contoh untuk Pascal

Gambar 4. Tipe data Abstrak menggunakan Record pada Pemrograman Bahasa Pascal

Sedangkan pada Java yang sepenuhnya berbasis obyek dengan menggunakan Class dimana obyek tidak hanya atribut variabel tetapi juga methode.

Type Str25 = String[25]; TBookRec = Record Title, Author, ISBN : Str25; Price : Real; End; Var myBookRec : TBookRec;

Contoh penggunaan tipe data abstrak dalam bahasa pemrograman Java:

Gambar 5. Tipe data Abstrak menggunakan Object Java

Dari hasil listing Gambar 5 didapatkan bahwasanya tipe data abstrak dapat diberikan masukan baik berupa angka Integer ataupun String sehingga bersifat

Content of String for integer is: 33 Contents of String are: my age 33

public class ObyekADT{ Object storedValue; public Object read( ) { return storedValue; }

public void write( Object x ) { storedValue = x;

}

public static void main(String[] args) { ObyekADT adt1 = new ObyekADT(); adt1.write(33);

String vi = (String) adt1.read().toString();

System.out.println( "Contents of String for integer is: " + vi ); ObyekADT adt2 = new ObyekADT();

adt2.write( "my age " );

String vs = (String) adt2.read();

System.out.println( "Contents of String are: " + vs + vi ); }

dinamis. Karena itu tipe data abstrak memiliki ukuran memori yang dinamis atau adaptif sesuai dengan masukan yang diberikan.

Tipe data Koleksi (Collection)

Koleksi adalah tipe data yang berupa rangkaian atau kumpulan data ataupun obyek yang berindeks. Terdapat tiga tipe dasar koleksi di Java yaitu:

1. Array, koleksi statis dengan ukuran tetap dan hanya bisa mengelompokkan tipe data yang sama.

2. List, koleksi dinamis dengan ukuran adaptif dan bisa mengelompokkan tipe data yang sama ataupun berbeda

3. Map, koleksi dinamis dengan ukuran adaptif dan bisa mengelompokkan tipe data yang sama ataupun berbeda dengan menggunakan pasangan <key, value>.

Array satu dimensi:

Gambar 6. Koleksi Array Satu Dimensi 9,4,6,1,1,9,3,10,0,5

class Array{ int index = 10;

int [] arr= new int[index]; public void setArray(int val){ for (int i=0;i<val;i++){

Random rand= new Random();

int randomNum = rand.nextInt(val + 1); arr[i]= randomNum;

System.out.print(randomNum+","); }

}

public int getArray(int index){ return arr[index];

}

public static void main(String[] arg){ Array myarray = new Array(); myarray.setArray(10);

} }

11

Array dua dimensi atau matriks:

Gambar 7. Koleksi Matriks Dua Dimensi 6|9|9|2|6|1|5|8|0|2 9|4|8|7|4|6|8|1|8|9 2|6|2|6|0|6|6|10|1|4 3|4|0|3|10|1|10|9|8|7 1|2|9|6|8|10|10|4|10|7 9|2|6|4|1|3|4|9|9|8 5|7|3|1|6|4|5|0|8|2 6|2|10|4|4|2|0|3|2|10

public class Matrik { int bar = 10; int kol = 10;

double [][] mtr = new double[bar][kol]; public void setMatrix(int row,int col, int val){ for (int i=0;i<row;i++){

for (int j=0;j<col;j++){

Random rand= new Random();

int randomNum = rand.nextInt(val + 1); printMatrix(j,col,randomNum);

mtr[i][j]= randomNum; }

} }

public double getMatrix(int row, int col){ return mtr[row][col];

}

public void printMatrix(int index,int col, int val){ if(index!=col-1){ System.out.print(val+"|"); } else{ System.out.print(val+"\n"); } }

public static void main(String[] arg){ Matrik myMatrik = new Matrik(); myMatrik.setMatrix(10, 10, 10); }

Koleksi List & Map

Gambar 8. Koleksi List dan Map adi|technic|1 eko|technic|3 zaid|technic|5 import java.util.ArrayList; import java.util.HashMap; import java.util.List; public class Student { String name; String faculty; int level;

static List listOfStudents = new ArrayList();

public String toString(){

return this.name+"|"+this.faculty+"|"+this.level; }

Student(String pname, String pfaculty, int plevel){ this.name=pname;

this.faculty=pfaculty; this.level=plevel; }

public static void main(String[] args) {

HashMap<String, List> mapOfStudents = new HashMap<String,List>(); List<Student> ls = new ArrayList<>();

Student s = new Student("adi", "technic", 1); ls.add(s);

s = new Student("eko", "technic", 3); ls.add(s);

s = new Student("zaid", "technic", 5); ls.add(s);

mapOfStudents.put("mahasiswa teknik", ls);

List result = mapOfStudents.get("mahasiswa teknik"); for(int i=0; i<result.size(); i++){

System.out.println(result.get(i).toString()); }

} }

Instruksi Praktikum,

1. Pelajari teori terkait pembahasan, dan lakukan pengujian kode program untuk mengerti pembahasan terkait dan implementasi pemrogramannya

Tugas Pendahuluan,

1. Jawablah Pertanyaan berikut terkait tipe data primitif dan tipe data abstrak:

 Apa yang dimaksud dengan tipe data primitif dan tipe data abstrak,

 jelaskan perbedaan antara kedua tipe data tersebut

 Kapan anda bisa mengimplementasikan keduanya...?

2. Apa yang dimaksud dengan koleksi, sebutkan dan jelaskan tipe data koleksi tersebut...!

Tugas Praktikum,

1. Buatlah program java untuk pemetaan data mahasiswa yang memiliki daftar nilai prestasi akademik tiap semesternya sebagaimana ditunjukkan pada class diagram berikut:

Gunakan konsep tipe data primitif, abstrak dan koleksi untuk mengolah entitas tersebut, sesuai dengan ketentuan yang diinginkan:

 Program studi memiliki banyak mahasiswa, dan tiap-tiap mahasiswa memiliki daftar prestasi akademik tiap semesternya.

 Tampilkan operasional program sehingga menghasilkan Struktur tampilan, sebagaimana contoh berikut:

class mahasisw a Studi - fakultas: String - prodi: String Mahasisw a - alamat: String - nama: String - tingkat: int Prestasi - ip: double - semester: int 1..* 1 0..* 1

Fakultas Teknik Prodi Informatika nama: Ahmad Haris

nim : 120411100001 alamat: Surabaya tingkat: 4 IP semester 1 : 3.9 IP semester 2 : 3.4 IP semester 3 : 3.7 IP semester 4 : 3.8 nama: Nanda Nahdlyatur nim : 130411100002 alamat: Lamongan tingkat: 2

IP semester 1 : 3.8 IP semester 2 : 3.5