2. POINTER dan SINGLE LINK LIST
TUJUAN PRAKTIKUM
1. Praktikan mengetahui tipe struktur data baru yaitu tipe data Pointer.
2. Praktikan menggunakan pointer didalam pembuatan program dan dapat menerapkannya dalam sebuah variabel dinamik (Link List).
3. Praktikan mengetahui perbedaan antara variabel Pointer, Variabel Statis dan Variabel Dinamis.
TEORI PENUNJANG
Pada pertemuan sebelumnya telah dijelaskan mengenai variabel yang bertipe Array, suatu tipe data yang bersifat statis (ukuran dan urutannya sudah pasti). Selain itu ruang memori yang dipakai oleh variabel tersebut tidak dapat dihapus jika variabel tersebut tidak digunakan kembali.
Untuk mengatasi masalah diatas maka pascal menawarkan suatu fasilitas yang di mungkinkan suatu pengubah/variabel bersifat dinamis. Variabel dinamis adalah suatu variabel yang akan dialokasikan hanya pada saat diperlukan, yaitu setelah program dieksekusi. Variabel-variabel ini juga dapat dihapus pada saat program dieksekusi, sehingga ukuran variabel akan selalu berubah.
2.1. Variabel Pointer
Variabel dinamik tidak dapat dideklarasikan secara eksplisit seperti halnya mendeklarasikan variabel statik dan tidak dapat secara langsung ditunjukkan oleh suatu pengenal (identifier). Variabel dinamik hanya dapat ditunjukkan oleh variabel khusus yang berisi alamat memori yang digunakan oleh variabel dinamik tersebut. Variabel khusus ini disebut juga dengan variabel pointer. Variabel Pointer adalah suatu variabel yang menunjuk ke alamat memori yang digunakan untuk menampung data yang akan diproses.
Deklarasi Variabel Pointer :
Var <Nama Variabel> : ^<Tipe Data> Contoh Pendeklarasian :
Var
JumlahData : ^Integer; NamaSiswa : ^String[25]; NilaiSiswa : ^Real;
Pendeklarasian variabel pointer tidak jauh berbeda dengan pendeklarasian variabel biasa, hanya perlu ditambahkan simbol topi ( ^ ) – biasa juga disebut ceret atau circumflex. Simbol topi tersebut menandakan bahwa variabel tersebut menunjuk ke lokasi tertentu di memori.
2.2. Operasi Pada Pointer
Pada pointer ada dua operasi dasar yang dapat dilakukan yaitu : 1. Operasi mengkopi simpul
2. Operasi mengkopi isi simpul
Untuk memahami operasi di atas perhatikan contoh berikut. Pertama kali kita deklarasikan variabel pointernya, yaitu :
Var
P1, P2 : ^Byte;
Posisi P1 dan P2 di memory sekarang ini adalah P1 menunjuk ke tipe data Byte dan P2 juga menunjuk ke tipe data Byte.
P1
P2
?
Jika kita mengisi variabel P1 dengan 5 san P2 dengan 8 maka posisi P1 dan P2 sekarang adalah :
P1:=5; P2:=8;
P1
P2
Jika kita memberikan statement : P1:=P2;
Maka gambar diatas berubah menjadi :
P1
P2
Dari gambar diatas dapat di perhatikan bahwa sekarang pointer P2 juga menunjuk ke simpul yang ditunjuk oleh pointer P1. Simpul yang tadinya ditunjuk oleh P2 menjadi terlepas. Dalam keadaan seperti ini, karena tidak ditunjuk oleh suatu pointer lain, maka simpul tersebut tidak bisa dimasuki lagi karena lokasi simpul tersebut dalam variabel tidak diketahui lagi (kecuali apabila simpul ini ditunjuk oleh pointer yang lain). Operasi inilah yang disebut dengan operasi mengkopi pointer.
Kita kembali lagi ke gambar sebelumnya. Jika statemen yang diberikan adalah : P1^:=P2^; 5 8 5 8
Maka hasil yang kita peroleh adalah :
P1
P2
Operasi inilah selanjutnya yang disebut dengan operasi mengkopi isi simpul.
2.3. Variabel Dinamik
Variabel dinamik dibentuk dengan menggunakan variabel pointer yang telah dialokasikan. Pengalokasian variabel ini menggunakan statement New(). Jika kita tidak membutuhkan variabel dinamik yang telah kita bentuk maka kita dapat menghapusnya dari memory dengan menggunakan statemen Dispose(). Sampai saat ini kita baru membentuk satu buah variabel dinamik.
Jika kita memakai banyak variabel dinamis maka kita akan membutuhkan banyak variabel pointer. Oleh karena itu ada baiknya jika kita hanya menggunakan satu variabel pointer saja untuk menyimpan banyak data dengan metode yang kita sebut dengan link list.
2.4. Linked List
Link list merupakan suatu variabel yang bertipe pointer yang membentuk
suatu untaian yang saling berhubungan. Tiap untaian tersebut diletakkan pada memory. Tempat yang disediakan pada suatu area memori tertentu untuk menyimpan data dikenal dengan sebutan Node/Simpul. Linked list juga disebut dengan seranai beranai merupakan suatu variabel pointer yang simpulnya bertipe Record.
Gambar 2.1 Simpul-simpul yang membentuk seranai beranai 5
Deklarasi Linked List di dalam Pascal :
Type
PSimpul = ^Simpul Simpul = Record
Info : Tipe Data; Next : PSimpul; End;
Var
Head, Tail : PSimpul;
Variabel Head dan Tail selanjutnya dialokasikan dengan statement New(), yang dihasilnya nantinya merupakan link list yang sudah terbentuk.
Ada beberapa hal yang harus diketahui mengenai link list, diantaranya adalah : 1. Link list selalu memiliki pointer petunjuk yang selalu menunjuk pada awal
dari list yang disebut Head.
2. Link list juga selalu memiliki pointer petunjuk menunjuk pada akhir dari list yang disebut Tail, kecuali untuk jenis circular.
3. Setiap simpul yang terbentuk selalu memiliki nilai NIL, kecuali jika simpul tersebut sudah ditunjuk oleh simpul yang lainnya (Link list belum terhubung).
4. Posisi simpul terakhir pada link list selalu bernilai NIL karena ia tidak menunjuk pada simpul yang lainnya, kecuali bentuk circular.
5. Operasi yang dapat dilakukan pada Link List diantaranya adalah : a. Menambah Simpul (di Depan, Belakang dan Tengah). b. Menghapus Simpul (di Depan, Belakang dan Tengah). c. Membaca isi link list (Membaca maju dan mundur).
Gambar 2.2 Struktur Umum Link List
2.5. Operasi Pada Link List
Ada tiga jenis operasi pada link list, yaitu : 1. Menambah Simpul
Menambah simpul pada link list ada tiga macam yaitu menambah di depan, belakang dan tengah, tapi hanya penambahan yang umum dipakai saja oleh link list yang akan dibahas yaitu penambahan simpul dibelakang. Selanjutnya penambahan yang lain akan dibahas pada pertemuan-pertemuan selanjutnya. Penambahan di belakang maksudnya menambahkan simpul-simpul baru pada posisi Tail. Gambar 2.3 ini merupakan ilustrasi penambahan simpul di belakang.
Gambar 2.3 Ilustrasi Penambahan Simpul di Posisi Tail
Head Tail Info next NIL Head A B C D E Tail Temp Head A B C D E Tail Temp Head A B C D E Tail Temp a. b. c.
Berikut ini merupakan procedure Tambah simpul pada Pascal : Procedure Tambah(Var Head, Tail : PSimpul; Elemen : Char); Var Temp : PSimpul;
Begin
New(Temp);
Temp^.Info := Elemen;
If Head = NIL Then { Jika Link List Masih Kosong } Head := Temp
Else
Tail^.Next := Temp; { Gambar 2.3.b. }
Tail := Temp; { Gambar 2.3.c. }
Tail^.Next := NIL; End;
2. Menghapus Simpul
Operasi menghapus simpul juga ada tiga macam yaitu menghapus simpul di depan, belakang dan tengah. Untuk menghapus sebuah simpul diperlukan satu buah tambahan variabel pointer yaitu variabel bantu yang berguna untuk menunjukkan simpul manakah yang akan dihapus. Procedure Hapus selengkapnya adalah sebagai berikut :
Procedure Hapus(Var Head, Tail : PSimpul; Elemen : Char); Var Temp1, Temp2 : PSimpul;
Begin
If Head = NIL Then { Jika Link List Masih Kosong } Writeln(‘Link List Masih Kosong’)
Else If Head^.Info = Elemen Then { Simpul Pertama dihapus }
Begin
Head := Temp2^.Next; Dispose(Temp2); End
Else {Menghapus simpul tengah / } Begin {Akhir }
Temp1 := Head
{ Memulai proses pencarian elemen yang akan dihapus }
While (Elemen <> Temp1^.Info) And (Temp1^.Next <> NIL) Do
Temp1 := Temp1^.Next;
If Temp2 <> NIL Then { Jika simpul ketemu } Begin
{ Jika Simpul yang di cari ada di tengah } If Temp2 <> Tail Then
Temp1^.Next := Temp2^.Next Else Begin Tail := Temp1; Tail^.Next := NIL; End; Dispose(Temp2); End Else
{ Simpul yang akan dihapus tidak ketemu } Writeln(‘Simpul Tidak di ketemukan !’); End;
End;
3. Membaca Isi Link List
Ada dua jenis untuk membaca isi link list yaitu membaca maju dan membaca mundur.
a. Membaca Maju
Membaca maju artinya membaca isi seranai beranai mulai posisi Head sampai ke posisi Tail. Berikut ilustrasi pembacaan isi simpul beserta prosedur pembacaannya :
Gambar 2.4 Ilustrasi pembacaan dari Head ke Tail
Procedure Baca_Maju(Head : PSimpul); Var Temp : PSimpul;
Begin
Temp := Head; Repeat
Write(Temp^.Info,’ ‘); Temp := Temp^.Next Until Temp <> NIL; End;
b. Membaca Mundur
Membaca mundur artinya membaca isi seranai beranai mulai posisi Tail sampai ke posisi Head. Berikut ilustrasi pembacaan isi simpul beserta prosedur pembacaannya :
Gambar 2.5 Ilustrasi pembacaan dari Tail ke Head
Procedure Baca_Mundur(Temp : PSimpul);
Head A B C D Tail Temp E Head A B C D Tail E
Begin
If Temp <> NIL Then Begin
Baca_Mundur(Temp^.Next); Write(Temp^.Info,’ ‘); End;
End;
Ada berbagai jenis linked list, contoh diatas merupakan seranai beranai tunggal (Single Link List). Adapun jenis-jenis link list antara lain adalah :
1. Single Link List / Link list satu arah (One Way List)
Disebut demikian karena pada setiap simpul hanya memiliki satu buah field yang berhubungan dengan simpul berikutnya. Dalam pembuatan Single Link List dapat menggunakan 2 metode, yaitu:
LIFO (Last In First Out), aplikasinya : Stack (Tumpukan)
LIFO adalah suatu metode pembuatan Link List dimana data yang masuk paling akhir adalah data yang keluar paling awal.
FIFO (First In First Out), aplikasinya : Queue (Antrian)
LIFO adalah suatu metode pembuatan Link List dimana data yang masuk paling awal adalah data yang keluar paling awal juga.
Link list ini memiliki beberapa variasi lain diantaranya :
a. Header Single Link List : Jenis single link list yang memiliki simpul tambahan pada awal simpul yang berguna untuk informasi tambahan. Contoh dibawah ini merupakan header single link list yang pada simpul header-nya berisi informasi mengenai banyaknya simpul di dalam list.
Gambar 2.6 Header Single Link List
Head
A B C D
Tail
b. Circular Single Link List : Jenis single link list yang tidak pernah mempunyai tail atau tidak pernah NIL selalu berputar Head = Tail;
Gambar 2.7 Circular Single Link List
c. Header Circular Single Link List : Jenis circular single link list yang memiliki simpul tambahan di awal sebagai informasi tambahan. Contoh dibawah ini merupakan circular header single link list yang pada simpul headernya berisi informasi mengenai banyaknya simpul di dalam list.
Gambar 2.8 Header Circular Single Link List
2. Double Link List / Link list dua arah (Two Way List)
Link List ini memiliki dua buah field yang digunakan untuk menunjuk ke simpul sebelumnya dan ke simpul sesudahnya. Banyak digunakan untuk mempermudah proses pencarian simpul dalam suatu seranai beranai. Link list ini memiliki beberapa variasi lain diantaranya :
a. Header Double Link List : Jenis double link list yang memiliki simpul tambahan pada awal simpul yang berguna untuk informasi tambahan. b. Circular Double Link List : Jenis double link list yang tidak pernah
mempunyai tail atau tidak pernah NIL selalu berputar Head = Tail;
c. Header Circular Double Link List : Jenis circular double link list yang memiliki simpul tambahan di awal sebagai informasi tambahan.
Head
A B C D E
Head
LAPORAN PENDAHULUAN 1. Jelaskan pengertian dari:
a. Variabel Statis b. Variabel Dinamis c. Variabel Pointer.
2. Bagaimana cara pendefinisian Variabel Pointer & Variabel Dinamis. 3. Apa yang dimaksud dengan Head, Tail dan NIL.
4. Jelaskan mengenai operasi pada pointer. 5. Jenis-jenis Link List dan operasi pada link list.
MATERI PRAKTIKUM
1. Mengetahui Variabel Statis, Dinamis dan Pointer terutama perbedaan diantara ketiganya.
2. Mengetahui jenis-jenis link list (keseluruhan jenisnya) minimal dengan menggunakan bagan/gambar atau juga dapat dengan program sederhana. 3. Membuat program-program sederhana berupa pendefinisan link list dan
operasi-operasi link list.
4. Membuat program menu pulldown dengan menggunakan link list. Menu pulldown terdiri dari Create link list, insert link list, delete link list, search link list dan exit main menu. Menu-menunya diisi semua kecuali search link list.
5. Nilai K (Keterampilan) didapat jika praktikan dapat mengisi menu pulldown search link list.
LAPORAN AKHIR Buat Algoritma dan program sederhana dari Link List.
